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GW170817 极可能形成了一个黑洞

高能天体物理现象 2018-06-13 v2

摘要

关于中子星并合事件 GW170817,有两个悬而未决的问题:致密遗迹的性质与星际激波。GW170817 遗迹的质量约为 2.7 MM_\odot,意味着该遗迹可能是一颗大质量旋转中子星,也可能是一个黑洞。我们报告了 2017 年 12 月和 2018 年 1 月利用钱德拉 Director's Discretionary Time 进行的观测,并重新分析了 2017 年 8 月和 2017 年 9 月的早期观测,以解决这些未决问题。我们估算了中子星遗迹的 X 射线流量,并将其与实测 X 射线流量进行比较。如果我们假设任何假想中子星的自转能损光度以 10310^{-3} 的效率在 0.5–8 keV 波段转化为脉冲星风星云的 X 射线辐射,对于 3×10113 \times 10^{11} G < BB < 101410^{14} G 的偶极磁场,将会产生上升的 X 射线信号,并且在第 107 天之前比观测到的更亮,因此我们得出结论:GW170817 的遗迹极可能是一个黑洞。然而,无论对 X 射线效率作何假设,如果遗迹是一颗快速旋转、磁化的中子星,则外部激波中的总能量在几年后应上升约 10210^2 倍(达到约 105210^{52} erg);因此,未来一两年内的钱德拉观测若未显示显著增亮,将排除此类遗迹。同样的观测还能区分相对论性外流的两类不同模型,即角结构或径向变化结构。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.03240,
  title  = {GW170817 Most Likely Made a Black Hole},
  author = {David Pooley and Pawan Kumar and J. Craig Wheeler and Bruce Grossan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.03240},
  year   = {2018}
}

备注

10 pages, 4 figures, accepted to ApJL