千新星光变曲线的多样性

我们在多种情形下对千新星进行辐射转移模拟,包括中子星并合直接坍缩为黑洞、可能由磁星加速的高速抛射物,以及黑洞-中子星并合。我们的计算采用数值相对论模拟预测的抛射物轮廓以及包含所有 r-过程元素的新线列表。我们发现:(i) 直接坍缩为黑洞的双中子星的光学辐射比 GW170817 中观测到的暗 $\gtrsim1$-$2\,{\rm mag}$,而如果并合后抛射物质量与 $\approx0.01\,M_\odot$ 相当,其红外辐射可如 GW170817 中一样亮;(ii) 在抛射物被遗迹的电磁能量注入高度加速的情形下,千新星会比 GW170817 中观测到的更亮,但其会迅速变暗,并在几天内变得比 GW170817 更暗;(iii) 在喷出足够大量物质($\gtrsim0.02\,M_\odot$)的情形下,黑洞-中子星并合抛射物的光学辐射可如 GW170817 中观测到的那样亮,而同时红外亮度会亮 $1$-$2\,{\rm mag}$。我们表明,抛射物性质的差异会印刻在峰值亮度和峰值时间的差异中。这表明我们或许能够通过多波段峰值观测推断千新星中心引擎的类型。