来自长寿命双中子星并合残骸的电磁辐射 II：光变曲线与光谱
高能天体物理现象
2016-03-16 v1 太阳与恒星天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
近期的观测表明，在很大比例的双中子星 (BNS) 并合中，可能形成长寿命中子星 (NS) 而非黑洞。这种情形的明确电磁 (EM) 特征将强烈影响我们对短伽马射线暴 (SGRBs) 及其余辉辐射如何产生的认识。此外，此类 EM 信号对于结合 BNS 并合 EM 和引力波 (GW) 观测的多信使天文学具有深远意义，随着地面先进 LIGO/Virgo GW 探测器网络于今年开始其首次科学运行，这将很快成为现实。在此，我们基于配套论文中提出的模型探索此类 EM 特征，该模型提供了并合后系统及其 EM 辐射的自洽演化，从早期重子风阶段开始，最终形成由先前抛射物质约束的脉冲星风云。针对大范围的并合后物理性质计算了光变曲线和光谱，并特别关注 X 射线波段的辐射。在 SGRB 余辉建模的背景下，我们给出了对应于“标准”情景和近期提出的“时间反转”情景（SGRB 瞬时辐射在并合时或在长寿命 NS 坍缩时产生）的 X 射线光变曲线。所得的余辉光变曲线形态特别包括单平台和双平台特征，其时间尺度与光度与 Swift 卫星的观测结果吻合良好。此外，我们计算了在时间反转情景中应先于 SGRB 出现的 X 射线信号。如果发现这样的信号，将成为该情景的决定性证据。最后，我们发现了一个在 X 射线波段达到峰值的明亮、高度各向同性的 EM 瞬变信号……
引用
@article{arxiv.1508.07939,
title = {Electromagnetic emission from long-lived binary neutron star merger remnants II: lightcurves and spectra},
author = {Daniel M. Siegel and Riccardo Ciolfi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.07939},
year = {2016}
}
备注
20 pages, 16 figures