由r过程核合成约束的宇宙中子星并合率与引力波
高能天体物理现象
2015-11-11 v2
摘要
中子星并合（NSM）率的宇宙演化可由观测到的宇宙恒星形成率推导得出。这允许估计先进Virgo和ad LIGO引力波探测器视界内预期的并合率，并将这些率与独立的预言进行比较。在此背景下，假设NSM是该核合成过程的主要天体物理场所，快速中子俘获过程（r过程）可用作一种约束。我们计算了典型r过程元素铕的早期宇宙演化。NSM的Eu产额取自近期的核合成计算。同样的方法可用于计算核坍缩超新星（CCSN）的宇宙率以及相关的Eu演化。我们发现高铁丰度下Eu观测的主体能相当好地由CCSN或NSM情景拟合。然而，在较低金属丰度下，早期Eu宇宙演化倾向于NSM作为r过程的主要天体物理场所。我们将计算与极低金属丰度下的光谱观测进行比较，从而将NSM情景中的并合时标约束在约0.1至0.2 Gyr。这些值与一些观测到的双脉冲星的并合时标一致。最后，Eu的宇宙演化被用于约束NSM率、先进Virgo/ad LIGO引力波探测器视界内的并合率，以及大型近红外巡天中并合的电磁对应体（千新星）的预期率。
引用
@article{arxiv.1501.01115,
title = {Cosmic Neutron Star Merger Rate and Gravitational Waves constrained by the R Process Nucleosynthesis},
author = {E. Vangioni and S. Goriely and F. Daigne and P. Francois and K. Belczynski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.01115},
year = {2015}
}
备注
accepted in MNRAS, 19 pages