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回落物质在受反冲中子星上的吸积及其对自旋-反冲对齐的影响

高能天体物理现象 2023-09-28 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

核坍缩超新星爆发中的回落物质对中子星和黑洞的诞生自旋可能具有重要意义。最近有研究指出,回落物质赋予致密遗迹的角动量与其反冲速度微妙地交织在一起,因为运动中的中子星或黑洞的回落物质将优先来自其运动方向周围的锥形区域。我们表明,与早期的预期相反,这种单侧回落吸积到中子星上往往会产生自旋-反冲错位。由于涡量方程中的斜压驱动项垂直于近乎径向的压力梯度,前身星中的对流涡旋以及爆发期间增长的瑞利-泰勒羽流主要携带垂直于径向方向的角动量。因此,运动中子星吸积体积中的回落物质携带有垂直于反冲速度的大量角动量。我们估计了核坍缩超新星前身星中对流运动的种子角动量涨落,并认为被吸积的回落物质几乎总是以到达阿尔文半径所允许的最大比角动量被吸积。这对于周期约为 20ms20\,\mathrm{ms} 的快速自转年轻中子星施加了约 102M\mathord{\sim}10^{-2}M_\odot 的回落吸积上限,而对于更长的诞生自旋周期则更少。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.08312,
  title  = {Fallback onto Kicked Neutron Stars and its Effect on Spin-Kick Alignment},
  author = {B. Müller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.08312},
  year   = {2023}
}

备注

9 pages, 4 figures, accepted for publication in MNRAS. Fixed typo and added two references