双中子星并合残骸千新星爆发的二维端到端建模
高能天体物理现象
2025-11-18 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们研究了由超大质量中子星(HMNS)残骸的三维广义相对论磁流体力学(GRMHD)模拟中产生的外流所导致的千新星辐射。我们将这些外流映射到 FLASH 流体力学代码中以对其轴对称膨胀进行建模,并研究了采用不同 -过程加热率的影响。除了最高加热率方案外,与无加热的模拟相比,我们在整体抛射物动力学和形态方面未发现显著差异。一旦实现同构膨胀(对于这些抛射物通常在 2s 后),我们将外流映射到 Sedona 辐射转移代码,并计算千新星的光谱演化以及各种时空遗产巡天(LSST)波段的宽带光变曲线。千新星特性取决于残骸寿命,寿命较长的残骸产生更多质量的抛射物,其峰值光度更高且峰值时标更长。对于所有模型,全波段和宽带光变曲线均强烈依赖于视角。虽然寿命较短(12ms)的残骸在靠近极区的视角下产生更高的光度,但寿命较长的残骸(240ms 和 2.5s)在靠近赤道的视角下更为明亮。我们的结果强调了自洽的长期并合抛射物建模的重要性,以及在解释观测到的千新星光变曲线时考虑视角依赖性的必要性。我们发现,来自 HMNS 的磁化外流——如果其存活时间足够长——可以解释蓝色千新星,例如在 AT2017gfo 中观测到的蓝色辐射。
引用
@article{arxiv.2508.00062,
title = {2D End-to-End Modeling of Kilonovae from Binary Neutron Star Merger Remnants},
author = {Lieke Sippens Groenewegen and Sanjana Curtis and Philipp Mösta and Daniel Kasen and Daniel Brethauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00062},
year = {2025}
}
备注
20 pages, 18 figures, published by MNRAS