10 倍太阳质量黑洞与中子星的并合
广义相对论与量子宇宙学
2012-03-13 v2 高能天体物理现象
摘要
黑洞-中子星并合的广义相对论模拟目前仅限于低质量黑洞（小于 7 倍太阳质量），尽管种群合成模型表明大多数并合可能涉及更大质量的黑洞（10 倍太阳质量或以上）。我们首次展示了 10 倍太阳质量黑洞与中子星并合的广义相对论模拟。对于大质量黑洞，作用在中子星上的潮汐力通常太弱，无法在星体到达黑洞最内稳定圆轨道之前将其瓦解。在 a/M = 0.5–0.9 范围内改变黑洞的自旋，我们发现只有当自旋较大 a/M > 0.7–0.9 时，并合才会导致星体瓦解并形成大质量吸积盘。根据这些结果，我们获得了关于 BHNS 并合作为短伽马射线暴前身的能力随黑洞质量和自旋变化的更新约束。我们还讨论了引力波信号对黑洞参数的依赖性，并提供了从并合前 7–8 个轨道开始的模拟波形和频谱。
引用
@article{arxiv.1111.1677,
title = {Black hole-neutron star mergers for 10 solar mass black holes},
author = {Francois Foucart and Matthew D. Duez and Lawrence E. Kidder and Mark A. Scheel and Bela Szilagyi and Saul A. Teukolsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.1677},
year = {2012}
}
备注
11 pages, 11 figures - Updated to match published version