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新生吸积毫秒磁星产生的引力波

高能天体物理现象 2020-01-08 v1

摘要

对于在高质量恒星核坍缩中可能出现的极高吸积率 1.8×102M s1\gtrsim1.8\times10^{-2}M_\odot\ {\rm s^{-1}},已有论证表明会在新生毫秒磁星表面形成两道吸积柱。本文中,我们研究这些吸积柱的特征及其引力波(GW)辐射。对于一个典型的毫秒磁星(表面磁场强度 B1015B\sim10^{15} G,初始自转周期 P1P\sim1 ms),我们发现:(1)其吸积柱通过中微子冷却,并可在恒星表面之上达到约 1 km 的高度;(2)其柱致特征引力波应变在约 1 Mpc 的视界内与下一代地基引力波探测器的灵敏度相当;(3)该磁星仅能存活数十秒;(4)在存活时间尺度内,吸积柱高度迅速增至峰值,随后缓慢下降;(5)柱质量、特征引力波应变和最大引力波光度在相似的升降演化中同时达到峰值。此外,我们发现磁星的自转演化由柱吸积力矩主导。还讨论了其与失败超新星的可能关联。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.11296,
  title  = {Gravitational Waves from Newborn Accreting Millisecond Magnetars},
  author = {Shu-Qing Zhong and Zi-Gao Dai and Xiang-Dong Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.11296},
  year   = {2020}
}

备注

8 pages, 3 figures, accepted for publication in PRD