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并合后 4.5 年的 GW170817:动力学抛射物余辉的约束

高能天体物理现象 2022-10-13 v2

摘要

GW170817 是首个在引力波(GW)和光子中被探测到的双中子星(NS)并合事件,迄今为止仍是该类引力波事件中唯一具有明确电磁(EM)对应体的事件。与 GW170817 相关的结构化喷流产生的射电辐射,已衰减至当前最灵敏射电阵列深场观测所能达到的灵敏度以下。因此,我们现在有机会探测某些模型所预言的射电再增亮——若动力学剥离的并合抛射物与星际介质相互作用,应在晚期出现。本文给出并合后 4.5 年我们用 Karl G. Jansky 甚大阵(VLA)对 GW170817 天区进行深射电观测的最新结果。我们在 33\,GHz 的新数据未显示任何超出喷流余辉尾部(<3.3μ<3.3\,\muJy)的显著发射证据,确认了我们先前的结果。因此我们给出了对动力学抛射物余辉模型的新约束。这些约束倾向于单速抛射物,其能量 1050\lesssim 10^{50}\,erg(对应抛射物速度 β0=0.5\beta_0=0.5),或千新星抛射物更陡的能量-速度分布。我们的结果也暗示在等质量情形下冷、非自转最大中子星质量取更大值。然而,在未探测到动力学抛射物余辉的情况下,获得对中子星状态方程的精确约束仍具挑战性。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.14788,
  title  = {GW170817 4.5 years after merger: Dynamical ejecta afterglow constraints},
  author = {Arvind Balasubramanian and Alessandra Corsi and Kunal P. Mooley and Kenta Hotokezaka and David L. Kaplan and Dale A. Frail and Gregg Hallinan and Davide Lazzati and Eric J. Murphy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14788},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages, 5 figures. Published in ApJ