白矮星双星并合的电磁辐射

最近有人提出，白矮星（WD）双星并合抛出的物质可产生类似于中子星（NS）双星并合“千新星”的瞬变光学和红外辐射。为证实这一点，我们计算了 WD-WD 并合的电磁发射并与千新星观测进行比较。我们利用改进版的平滑粒子流体动力学（SPH）代码 Phantom 模拟 WD-WD 并合，得到一个大质量、快速自转、强磁化的 WD，从而获得抛射物的初始条件，如逃逸速度、质量以及初始位置和分布。抛射物随后的热演化和动力学演化通过积分能量守恒方程得到，其中考虑了膨胀冷却以及由回落吸积到新形成的 WD 上及其磁偶极辐射所提供的加热源。我们表明，并合中的磁层过程可在 $0.1$-$1$ s 的时间尺度内产生高达 $\approx 10^{46}$ erg 的瞬时短伽马射线辐射。大部分抛射物最初以 $0.01 c$ 的速度非相对论性地膨胀，随后由于回落吸积能量的注入而加速到 $0.1 c$。抛射物在并合后约 $\sim 7$ 天于光学波段变得透明，光度为 $10^{41}$-$10^{42}$ erg s$^{-1}$。来自回落吸积的 X 射线辐射在并合后约 $\sim 150$-$200$ 天变得可见，光度为 $10^{39}$ erg s$^{-1}$。我们还根据磁场和自转周期的值预测了中心 WD 应作为脉冲星出现的并合后时间。