黑洞-中子星双星并合后磁化、中微子冷却吸积盘的演化
高能天体物理现象
2018-05-09 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
致密双星并合产生的黑洞-环面系统可能是伽马射线暴（GRBs）的引擎。在并合后遗迹的早期演化过程中，环面的状态由中微子冷却和磁驱动加热过程的组合决定，因此现实模型必须包含这两种效应。本文利用谱爱因斯坦代码（SpEC），从先前数值相对论模拟提供的初始并合后状态出发，研究磁化黑洞-中子星双星系统的并合后演化。我们采用有限温度核状态方程，并以泄漏近似纳入中微子效应。为达到所需精度，我们改进了SpEC中广义相对论磁流体力学（MHD）的实现，包括使用立方球多块网格，以及一种处理原始变量恢复困难的超声速吸积流的改进方法。我们发现，种子磁场触发了持续的加热源，但其热效应在很大程度上被MHD相关的角动量输运所导致的环面吸积和扩展所抵消。中微子光度在模拟开始时达到峰值，随后在最初20毫秒内显著下降，但磁化和非磁化盘的下落方式大致相同。此后，加热率和盘的光度下降速度要慢得多。这些演化特征对网格结构和分辨率、MHD方程的形式以及种子场强度不敏感，尽管湍流效应尚未完全收敛。
引用
@article{arxiv.1710.07423,
title = {Evolution of the Magnetized, Neutrino-Cooled Accretion Disk in the Aftermath of a Black Hole Neutron Star Binary Merger},
author = {Fatemeh Hossein Nouri and Matthew D. Duez and Francois Foucart and M. Brett Deaton and Roland Haas and Milad Haddadi and Lawrence E. Kidder and Christian D. Ott and Harald P. Pfeiffer and Mark A. Scheel and Bela Szilagyi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.07423},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 18 figures