中子星回落吸积产生的引力波
高能天体物理现象
2015-06-05 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
大质量恒星通常以中子星 (NSs) 或黑洞 (BHs) 结束其生命，其中中子星形成通常发生在低质量端，而坍缩成黑洞更可能发生在高质量端。在一个中间区域，其质量范围取决于恒星生命周期中旋转和质量损失的不确定细节，最初形成一颗中子星，随后经历回落吸积并坍缩成黑洞。此类事件的电磁后果尚不清楚。取决于前身星的结构，可能性范围从长伽马射线暴到 II 型超新星（可能有也可能没有喷流驱动），再到具有弱电磁特征的坍缩。引力波 (GWs) 提供了穿透垂死大质量恒星包层并直接探测其内部发生情况的激动人心的机会。我们探讨了落入年轻中子星的物质是否能被地面干涉仪探测到。当入射物质具有足够的角动量形成盘时，吸积会使中子星充分自旋加速，从而产生非轴对称不稳定性，并在约 700-2400 Hz 的频率下产生持续约 30-3000 秒的引力辐射，直至坍缩成黑洞。使用真实的超额交叉功率搜索算法，我们表明 Advanced LIGO 可以探测到远达约 17 Mpc 的此类事件。根据附近核心坍缩超新星的发生率，我们估计每年将有约 1-2 起事件值得检查是否有回落引力波。观测到这些独特的引力波信号并与电磁探测相符，将识别出与该黑洞形成通道相关的暂现事件，同时提供关于原中子星前身星的信息。
引用
@article{arxiv.1207.3805,
title = {Gravitational Waves from Fallback Accretion onto Neutron Stars},
author = {Anthony L. Piro and Eric Thrane},
journal= {arXiv preprint arXiv:1207.3805},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 4 figures, submitted for publication in The Astrophysical Journal