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GW230529 来自孤立二进制演化的形成

高能天体物理现象 2024-10-23 v3 太阳与恒星天体物理

摘要

在本{\em{Letter}}中,我们探讨了质量间隙黑矿星-中子星(mgBHNS)合并事件,即GW230529,如何通过孤立二进制演化通道形成,并研究其电磁对应物的潜在特征。通过采用"延迟"超新星方案和合理的模型实现,我们的群体合成模拟结果能够同时匹配来自群体分析推断的mgBHNS和总体BHNS合并率密度,以及LIGO-Virgo-KAGRA 联合实验室报告的BHNS合并中黑矿星质量分布。由于GW230529对推断的mgBHNS率密度贡献显著,我们建议GW230529可以通过孤立二进制演化通道得到解释。考虑到AP4(DD2)方程状态,GW230529发生潮汐破裂的概率为12.8%12.8\%63.2%63.2\%)。若GW230529为一次破裂事件,其克隆 nova 峰值 apparent 亮度预计为2324mag\sim23-24\,{\rm{mag}},因此可被现有勘测项目和LSST检测到。由于GW230529可能为一次离轴事件,其相关伽马射线暴(GRB)可能太微弱而无法被γ\gamma射线探测器探测,从而解释缺乏GRB观测的现象。我们的研究表明,由于GW230529的发现,孤立二进制演化通道形成的mgBHNS合并事件确实存在,表明BHNS合并仍可能是一种多信使源,发出引力波、伽马射线暴和克隆 nova。尽管mgBHNS合并占据约50%50\%的宇宙BHNS群体,但我们发现>90%>90\%的被破裂BHNS合并预期来自mgBHNS合并。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.10596,
  title  = {Formation of GW230529 from Isolated Binary Evolution},
  author = {Jin-Ping Zhu and Rui-Chong Hu and Yacheng Kang and Bing Zhang and Hui Tong and Lijing Shao and Ying Qin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.10596},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in ApJ, 15 pages, 5 figures, 4 tables