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超质量中子星吸积盘外流与蓝色千新星

高能天体物理现象 2018-12-12 v1 太阳与恒星天体物理 广义相对论与量子宇宙学 核理论

摘要

我们研究新生超质量中子星(HMNS)周围吸积盘的质量抛射。对 GW170817 的标准千新星模型拟合至少需要一个贫镧(‘蓝’)和一个富镧(‘红’)成分。蓝色成分的存在被用作 HMNS 有限寿命遗迹的证据,但现有长期 HMNS 模拟的平均盘外流速度比推断值(∼0.25c)低约 2 倍。本文中,我们使用 HMNS 盘的时间依赖、轴对称流体动力学模拟来探索该模型的极限及其解释观测的能力。对于与 GW170817 相容的物理上合理的参数选择,我们发现使用剪切粘度输运角动量的流体动力学模型无法抛射质量平均速度大于 ∼0.15c 的物质。尽管我们模拟中的外流速度可超过稳态中微子驱动风的渐近值,但由粘度引起的平均速度增加并不足够。因此,粘性 HMNS 盘风本身无法重现由 GW170817 千新星光变曲线多成分拟合推断出的抛射物性质。在标准并合抛射通道内仍有三种可能的解决途径:允许抛射物成分间光子再处理的更复杂辐射转移模型、计入磁应力,或增强动力学抛射物。我们在盘外流模型达到同调膨胀时给出了其拟合。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.08906,
  title  = {Hypermassive Neutron Star Disk Outflows and Blue Kilonovae},
  author = {Steven Fahlman and Rodrigo Fernández},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.08906},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted by ApJ letters