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GW190425 是否需要不同于快速并合通道的另类形成途径?

高能天体物理现象 2020-09-02 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

LIGO/Virgo 科学合作组(LVC)近期宣布探测到一致密天体双星并合事件 GW190425,其总质量为 3.40.1+0.33.4^{+0.3}_{-0.1} M_{\odot},单星质量约在 1.1 至 2.5 MM_{\odot} 范围。若组成致密天体为中子星,则总质量比银河系双中子星(BNSs)均值 2.66±0.122.66\pm 0.12 M_{\odot} 高五个标准偏差。LVC 认为此类大质量 BNS 系统诞生于快速并合通道,故其在银河系中未被探测到源于选择效应。然而,我们从所报道并合率 RGW190425=460390+1050\mathcal{R}_{\rm GW190425}=460^{+1050}_{-390} yr1^{-1} Gpc3^{-3} 推断的形成效率,与我们对快速并合 BNS 系统研究的预言无法调和。此外,GW190425 与 GW170817 的可比并合率可能因两点与我们结果紧张:(i) 更大质量系统预期形成率更低;(ii) 若允许 case BB 不稳定质量转移作为形成途径,快速并合通道应仅占 BNS 系统总量 10%\lesssim 10\%。我们主张,要将 GW190425 作为 BNS 系统的高并合率解释需:(i) 重审对超新星爆发中 NS 形成的理解,或 (ii): 更高质量 NS 需偏好诞生于极弱或极强磁场,以致射电巡天不可探测。或许 NS-白矮星双星中探测到的大质量 NS 正是 GW190425 系统形成路径的线索。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.04502,
  title  = {Does GW190425 require an alternative formation pathway than a fast-merging channel?},
  author = {Mohammadtaher Safarzadeh and Enrico Ramirez-Ruiz and Edo Berger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.04502},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in ApJ