磁化、非均匀旋转中子星的坍缩与黑洞形成
广义相对论与量子宇宙学
2008-11-26 v1 天体物理学
摘要
数值相对论在建模马赫道-德拉瓦尔(MHD)流动于动态、强曲空间中的能力，显著扩展了在理论天体物理学前沿诸多问题上的研究范围。我们开发并测试了一种演化代码，用于求解耦合的Einstein-Maxwell-MHD方程组。该代码结合了BSSN求解器与高分辨率冲击捕获方案。作为一个应用，我们演化受小种子磁场影响的磁化、非均匀旋转中子星。值得特别注意的是，对超质量中子星(HMNS)的行为具有特别意义，这些星体的静止质量大于给定状态方程下均匀旋转所允许的质量上限。中子星双星合并后的残留物很可能是一颗HMNS。我们发现，磁动力制动和磁动力不稳定性导致HMNS的坍缩，并形成被巨大、热的吸积盘和准直磁场线包围的旋转黑洞。此类吸积盘在ν辐射中发射强烈的能量， resulting neutrino-antineutrino湮灭(可能与MHD效应的能量提取协同作用)可能为短硬X射线暴提供足够的能量。为探索结果的范围，我们也演化了质量和角动量小于HMNS模型的非均匀旋转中子星。相反地，这些非超质量模型形成近似均匀旋转的中心天体，在角动量显著的情况下，周围被巨大的吸积盘所包围。
引用
@article{arxiv.gr-qc/0610103,
title = {Collapse and black hole formation in magnetized, differentially rotating neutron stars},
author = {Branson C. Stephens and Matthew D. Duez and Yuk Tung Liu and Stuart L. Shapiro and Masaru Shibata},
journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0610103},
year = {2008}
}
备注
Submitted to a special issue of Classical and Quantum Gravity based around the New Frontiers in Numerical Relativity meeting at the Albert Einstein Institute, Potsdam, July 17-21, 2006