各向异性抛射物对双中子星并合中喷流动力学与余辉发射的影响
广义相对论与量子宇宙学
2023-12-15 v1 高能天体物理现象
摘要
双中子星并合被广泛认为是短伽马射线暴的潜在前身。当并合残骸坍缩成黑洞后,会驱动喷流,并可能从碰撞期间抛出的物质及随后的风发射中突破。喷流与抛射物的相互作用可能影响其动力学及产生的电磁对应体。我们在此研究非均匀且各向异性的抛射物分布如何影响这种动力学,从而决定喷流-抛射物茧包的性质以及喷流减速时辐射的余辉。具体而言,我们进行了相对论性喷流在多种几何非均匀和各向异性抛射物质分布中发射的广义相对论流体动力学模拟。我们发现,不同的各向异性会影响余辉光变曲线随喷流光度和抛射质量变化的方差。通过喷流-抛射物相互作用,相当一部分喷流能量沉积在茧包中,且对抛射物性质有微小但重要的依赖性。此外,所有构型都显示出喷流极向结构的双分量行为:一个高能量和高洛伦兹因子的窄核心,以及一个从喷流轴到高纬度的浅层部分。因此,在离轴视线方向测量的余辉可用于推断抛射物质的性质,但也需要在建模余辉信号和喷流驱动机制时适当考虑这些性质。
引用
@article{arxiv.2312.08458,
title = {Impact of anisotropic ejecta on jet dynamics and afterglow emission in binary neutron-star mergers},
author = {Vasilis Mpisketzis and Raphaël Duqué and Antonios Nathanail and Alejandro Cruz-Osorio and Luciano Rezzolla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.08458},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 9 figures. Accepted for publication in MNRAS