黑洞-中子星并合：中子星自旋对喷流启动与动力学抛射物质质量的影响

黑洞-中子星（BHNS）并合被认为是引力波（GWs）与同时电磁辐射（EM）对应体之源。为了进一步探究这些系统是否为短伽马射线暴（sGRBs）与千新星的可行前身，以及人们如何利用与 LIGO/Virgo BHNS GW 候选事件相关的（缺失的）EM 对应体来优化参数估计，我们研究了中子星自旋在 BHNS 并合中的影响。使用初始处于准圆轨道的 BHNS 动力学时空磁流体力学模拟，我们调查了黑洞自旋（$a_{\rm BH}/M_{\rm BH}=0$ 与 $0.75$）、中子星自旋（$a_{\rm NS}/M_{\rm NS}=-0.17,\,0,\,0.23$ 与 $0.33$）以及双星质量比（$q\equiv M_{\rm BH}:M_{\rm NS}=3:1$ 与 $5:1$）不同的构型。我们发现的总体趋势是，增加中子星顺行自旋会同时增加落向 remnant 黑洞的吸积盘静质量与动力学抛射物质的静质量。在峰值引力波振幅后约 $\Delta t\sim 3500-5500M\sim 88-138(M_{\rm NS}/1.4M_\odot)\,\rm ms$ 时，无论初始中子星自旋如何，仅对 $q=3:1$ 启动了磁驱动喷流。喷流的寿命 [$\Delta t\sim 0.5-0.8(M_{\rm NS}/1.4 M_\odot)\,\rm s$] 与其外向 Poynting 光度 [$L_{\rm Poyn}\sim 10^{51.5\pm 0.5}\,\rm erg/s$] 与典型 sGRBs 光度及 Blandford-Znajek 机制的预期一致。在我们终止模拟时，对我们考虑的其他系统，我们既未观测到外流也未观测到大尺度磁场准直。动力学抛射物质的质量范围为 $10^{-4.5}-10^{-2}~(M_{\rm NS}/1.4M_\odot)M_\odot$，其可驱动峰值热光度 $L_{\rm knova}\sim 10^{40}-10^{41.4}$ erg/s、上升时间 $\lesssim 6.5\,\rm h$ 的千新星，并可能被 LSST 探测到。