通过核子-核子-轴子轫致辐射冷却双中子星并合余迹
广义相对论与量子宇宙学
2019-10-16 v1 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
核理论
摘要
QCD 轴子是一种由粒子物理强 CP 问题所启发的假想粒子。推断其存在的主要方式之一是其作为恒星中额外冷却通道的作用，其中一些最强约束来自超新星观测 SN1987A。双中子星并合的多信使观测（如 GW170817、AT2017gfo 与 GRB170817A）可提供另一种可能获得此类约束的情形。特别地，轴子可能潜在地改变并合后余迹的寿命、物质抛射与发射的引力波信号。在本文中，我们进行了双中子星并合的数值相对论模拟，包含核子-核子-轴子轫致辐射的唯象描述，以量化此种冷却通道对动力学演化的影响。尽管我们的模拟显示了并合余迹温度分布的差异，但轴子通过核子-核子-轴子轫致辐射在发射的引力波信号与抛射物质量上的印记过小，无法用当前或未来规划中的探测器改进对轴子质量的约束。尽管我们考虑了有限数量的情形与简化的冷却模型，这些情形广泛代表了“最佳情况”场景，因此更彻底的研究不太可能改变结论，至少对这特定相互作用通道而言。
引用
@article{arxiv.1909.01278,
title = {Cooling binary neutron star remnants via nucleon-nucleon-axion bremsstrahlung},
author = {Tim Dietrich and Katy Clough},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.01278},
year = {2019}
}