中子星并合中的茧冷却辐射
高能天体物理现象
2023-07-05 v3
摘要
在引力波事件 GW170817 中,电磁(EM)观测前存在约 小时的间隙,且未探测到茧。茧由穿过中子星(NS)并合抛射物的短伽马射线暴(\textit{s}GRB)喷流加热,其一部分以 -- 的开角逃出抛射物。本文对茧进行建模并计算其 EM 辐射。我们的二维流体动力学模拟表明,在进入均匀膨胀后,逃逸茧的相对论与非相对论各部分中密度与能量分布均可用幂律函数很好拟合。基于这些特征建模,我们解析计算了冷却辐射。我们发现茧在早期(10--10 s)比 r-过程千新星/巨新星更亮,峰值位于紫外波段。茧光球的相对论速度可由 Swift、ULTRASAT 和 LSST 等仪器测量。我们还指出,包括失败喷流在内的高能茧可能被探测为 X 射线闪。我们的模型阐明了物理与参数依赖关系,涵盖了多信使时代中 NS 并合与 \textit{s}GRB 的广泛中心引擎与抛射物。
引用
@article{arxiv.2210.02255,
title = {Cocoon cooling emission in neutron star mergers},
author = {Hamid Hamidani and Kunihito Ioka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.02255},
year = {2023}
}
备注
29 pages, 10 figures, and 3 tables. Accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)