双中子星并合遗迹回落吸积产生的“延展辐射”

利用一组包含适当中微子输运的广义相对论磁流体动力学模拟，我们首次评估了在数百秒的时间尺度上，回落物质吸积到双中子星并合遗迹上所起的作用。特别是，我们发现，无论状态方程、双星属性还是遗迹的命运如何，回落物质达到的总质量均为$\gtrsim 10^{-3}\,M_\odot$，即约占未束缚物质的$50\%$，且回落吸积率随时间遵循斜率为$\sim t^{-5/3}$的幂律。有趣的是，回落的时间尺度及其相应的吸积光度与短伽马射线暴（GRBs）中观测到的所谓“延展辐射”非常吻合。利用一个基于回落物质自洽热力学状态（由 r-过程核合成加热）的简单电磁辐射模型，我们表明这些回落物质可以在伽马射线和 X 射线波段发光，光度$\gtrsim \,10^{48}\,{\rm erg/s}$并持续数百秒，从而使其成为解释短伽马射线暴中延展辐射的一个良好且自然的候选者。此外，我们关于回落物质辐射的模型很好地且相当自然地复现了延展辐射的一些现象学特征，例如相对于瞬时辐射更软的能谱以及时间上指数截断的存在。我们的结果清楚地强调，流向并合遗迹的回落流不能被忽视，相应的辐射代表了解释伽马射线暴复杂现象学的一条非常有前景且 largely unexplored 的途径。