GW170817 是否为多信使中子星-原初黑洞并合？
高能天体物理现象
2021-12-17 v1 宇宙学与河外天体物理
星系天体物理
广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
我们研究了引力波事件 GW170817 为光质量、太阳质量黑洞 (BH) - 中子星 (NS) 并合的可能性。我们探讨了两种涉及原初黑洞 (PBH) 并可能产生此类事件的外来情形，同时考虑了关于 NGC 4993 的可用观测信息。首先，我们考虑动力学 NS-PBH 双星形成的可能性，即一个太阳质量 PBH 与一颗 NS 通过引力相互作用形成双星。我们发现，虽然动力学 NS-PBH 形成可以解释 GW170817 事件，但其速率高度依赖于未知的密度对比因子，并可能受到星系并合的影响。我们还发现，假设密度对比增强因子与 NS-PBH 情形同量级，PBH-PBH 双星的并合率可能更大。这些外来并合形成机制可为 LIGO/Virgo 所报道的致密天体并合体积率提供新通道。其次，我们考虑双星 NS 系统中某颗 NS 被微观 PBH 内爆的情形。我们发现，至少在 NGC 4993 这一特定环境下，NS 内爆为 BH 的预言速率非常小。我们指出，类似的已有（如 GW190425 和 GW190814）及未来观测将进一步阐明这些情形。
引用
@article{arxiv.2007.03686,
title = {Is GW170817 a Multimessenger Neutron Star-Primordial Black Hole Merger?},
author = {Yu-Dai Tsai and Antonella Palmese and Stefano Profumo and Tesla Jeltema},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.03686},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 4 figures