超临界吸积、诱致引力坍缩与双星驱动超新星
高能天体物理现象
2015-06-22 v1
摘要
诱致引力坍缩 (IGC) 范式已成功应用于解释伽马射线暴 (GRBs) 与 Ic 型超新星 (SNe) 的伴随现象。其前身星是一个由碳氧 (CO) 核与中子星 (NS) 伴星组成的紧密双星系统。超新星爆发导致物质向 NS 伴星发生超临界吸积，使其达到临界质量，从而诱致其引力坍缩形成黑洞 (BH)，并随之产生 GRB 辐射。对该过程的首次估算基于简化的双星参数模型和 Bondi-Hoyle-Lyttleton 吸积率。本文展示了 IGC 现象的首次完整数值模拟。我们模拟了 CO 星的核坍缩和超新星爆发，以获取超新星抛射物的密度和抛射速度。我们追踪了吸积物质落入 NS 的 Bondi-Hoyle 表面直至其并入 NS 表面的流体动力学演化过程。模拟一直进行到 NS 达到临界质量并形成 BH 为止。对于适当的双星参数，由于光子囚禁和 NS 表面附近中微子冷却的联合有效作用，IGC 发生在短时间尺度 (100-1000s) 内。我们还表明，IGC 情景自然地解释了为何 GRB 仅与完全缺失或仅有极少量氦的 Ic 型超新星相关联。
引用
@article{arxiv.1409.1473,
title = {Hypercritical Accretion, Induced Gravitational Collapse, and Binary-Driven Hypernovae},
author = {Chris L. Fryer and Jorge A. Rueda and Remo Ruffini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.1473},
year = {2015}
}
备注
5 pages including 3 figures, accepted by ApJL