双中子星并合产生的引力波与质量抛射：质量比的影响
广义相对论与量子宇宙学
2017-02-01 v1 高能天体物理现象
摘要
我们给出了双中子星（BNS）并合及并合后阶段的新的（3+1）维数值相对论模拟。我们聚焦于双星参数空间中先前不可及的区域，该区域涵盖不同总质量和状态方程下双星质量比 q~1.00-1.75，以及刚性BNS系统的 q~2。我们研究了质量比对引力波（GWs）以及与动力学质量抛射相关的可能电磁辐射的影响。我们计算了包括直至 l=4 的所有多极的GW应变波形、频谱和谱图。质量比在晚旋进-并合信号的GW多极上留下特定印记，并在定性上影响并合余迹的频谱。通过考虑GW谱图对源天空位置的依赖性，也研究了多极效应。不等质量BNS比等质量系统产生更多抛射物，其抛射质量和动能几乎线性依赖于 q。我们使用简单方法估计了与并合相关的巨新星事件的光度峰值和光变曲线。对于 q~2，光度峰值延迟数天，且可达 q=1 情形的四倍。与 q~2 BNS相关的巨新星辐射在时间上更持久，可在近红外波段观测数周而非数天（q=1）。最后，我们估计了相对论性外流与周围介质相互作用产生的可能射电耀发的通量。同样在此情形下，大 q 可显著增强发射并延迟峰值光度。总体而言，我们的结果表明大质量比BNS并合具有不同于等质量情形、而更类似于黑洞-中子星双星的电磁特征。
引用
@article{arxiv.1607.06636,
title = {Gravitational waves and mass ejecta from binary neutron star mergers: Effect of the mass-ratio},
author = {Tim Dietrich and Maximiliano Ujevic and Wolfgang Tichy and Sebastiano Bernuzzi and Bernd Bruegmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.06636},
year = {2017}
}