一种针对银河系与宇宙数据检验的并合中子星新延迟时间分布
高能天体物理现象
2019-04-17 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
两颗中子星的并合 (MNS) 被认为是短伽马射线暴 (SGRB) 和引力波暂现源的来源，也是 Eu 等 r-过程元素的主要产生地。我们从理论考虑推导了 MNS 系统的新延迟时间分布 (DTD)，并针对 (i) SGRB 红移分布和 (ii) 银河系的 Eu 与 Fe 演化（特别是 [Eu/Fe] 相对于 [Fe/H] 的关系）进行了检验。为比较，我们也检验了文献中提出的其他 DTD。针对第一项，我们将 DTD 与宇宙恒星形成率进行卷积；针对第二项，我们采用了银河系详细的化学演化模型。我们还改变了 Ia 型超新星（主要 Fe 产生者）的 DTD、核坍缩超新星对 Eu 产生的贡献，并探索了 MNS 发生概率对金属丰度的依赖性效应。我们的主要结果可总结如下：(i) SGRB 红移分布可使用产生 300-500 Myr 平均时间尺度的 MNS DTD 拟合；(ii) 若 MNS 是银河系 Eu 的唯一产生者且 MNS 发生概率恒定，则 Eu 产生时间尺度须为 <30 Myr 量级；(iii) 允许核坍缩超新星产生 Eu，或采用依赖于金属丰度的发生概率，可让我们同时重现两项观测约束，但两种假设均仍存在诸多不确定性。
引用
@article{arxiv.1901.02732,
title = {A new delay time distribution for merging neutron stars tested against Galactic and cosmic data},
author = {Paolo Simonetti and Francesca Matteucci and Laura Greggio and Gabriele Cescutti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.02732},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 14 figures, submitted to MNRAS