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GRB 170817A 后的X射线耀发能否起源于并合后的 slim 吸积盘?

高能天体物理现象 2019-04-10 v1

摘要

GRB 170817A 由 Fermi-GBM 在双中子星(NS)并合后 1.7\,s 探测到,为此类并合与短伽马射线暴之间的联系提供了首个直接证据。GRB 170817A 后的X射线观测表明在第 156 天附近存在一个峰值光度 Lpeak2×1039ergs1L_{\rm peak} \sim 2\times 10^{39}\,{\rm erg\,s}^{-1} 的可能的X射线耀发。此处我们表明,这一X射线耀发可基于致密天体周围的 slim 盘加以理解。一方面,slim 盘存在最大吸积率 M˙max\dot M_{\rm max},超过该值时光学厚外流显著且盘辐射被遮挡。基于能量平衡分析,我们发现当 slim 盘的角速度介于 (1/5)1/2ΩK\rm (1/5)^{1/2}\Omega_KΩK\rm \Omega_K 之间时(其中 M˙Edd\dot M_{\rm Edd} 为爱丁顿吸积率,ΩK\Omega_K 为开普勒角速度),M˙max\dot M_{\rm max} 处于 4M˙Edd\sim 4\dot M_{\rm Edd}21M˙Edd\sim 21\dot M_{\rm Edd} 的范围内。借助 M˙max\dot M_{\rm max},slim 盘可为 2.5M\sun2.5 M_{\sun} 的致密天体提供 Lpeak\sim L_{\rm peak} 的光度。另一方面,若双中子星并合形成典型的微子主导吸积盘,其吸积率 M˙\dot M 按指数 1.8-1.8 的幂律衰减,则系统必在 11355\sim 11-355 天内穿过外流区并进入 slim 盘。这些结果意味着并合后的 slim 吸积盘可以解释所观测到的晚期 LpeakL_{\rm peak}

关键词

引用

@article{arxiv.1903.07878,
  title  = {Could an X-ray Flare after GRB 170817A Originate from a Post-merger Slim Accretion Disc?},
  author = {Yi-Qing Lin and Zi-Gao Dai and Wei-Min Gu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.07878},
  year   = {2019}
}

备注

5 pages, 2 figures,accepted for publication in MNRAS