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巨星坍缩的引力波辐射

天体物理学 2014-10-13 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们利用最近的模型对恒星坍缩进行估算,包括赫氏玻尔兹曼质量白矮星(吸积诱导坍缩)、核心坍缩超新星和坍星,以及非常巨大的恒星(~> 300 Msun)的坍缩。我们使用多种估计技术研究引力波辐射机制,包括二维数值计算偶极波辐射、条形模式强度估计、r模式辐射估计以及来自黑洞共振的波动估计。我们还审习了相关坍缩发生的速率,这对它们作为天体物理源的相关性具有重大影响。尽管最新的超新星前体模拟产生的核心旋转速度远慢于过去使用的模型,但我们发现,尽管如此,核心坍缩超新星的条形模式和r模式不稳定性仍是LIGO-II的领先候选源之一。吸积诱导坍缩(AIC)的白矮星可能产生与核心坍缩类似的引力波信号。在我们检查的模型中,这些坍缩不稳定于条形模式;我们指出,Liu和Lindblom最近检查的模型由于略微拥有更多角动量,确实不稳定于条形模式形成。由于AIC事件的发生频率约为核心坍缩超新星的1000分之一,典型的AIC事件将位于更远的距离,因此观测到的波动将显得更弱。在最乐观的情况下,我们发现可能探测到300 Msun Population III恒星坍缩的引力波。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0106113,
  title  = {Gravitational Wave Emission From Core-Collapse of Massive Stars},
  author = {Chris L. Fryer and Daniel E. Holz and Scott A. Hughes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0106113},
  year   = {2014}
}

备注

48 pages including 11 figures, to appear in ApJ. New version incorporates several helpful comments; also corrects some errors in the displayed LIGO noise curve, and several typos