致密天体并合盘风外流产生的千新星光变曲线
高能天体物理现象
2015-06-11 v1
摘要
我们研究了致密天体并合后吸积盘风产生的放射性驱动暂现源。从二维流体动力学盘模型生成的外流出发,我们利用波长相关的辐射转移计算生成了合成光变曲线和光谱。我们表明,由此产生的千新星 (kilonova) 暂现源的亮度和颜色携带了关于并合物理的信息。在风的中微子辐照将电子丰度提高到 Ye > 0.25 的区域,r-过程核合成在产生高不透明度、复杂离子(镧系元素)之前便停止了。因此,千新星光变曲线显示出两个截然不同的成分:由外部无镧系元素抛射物产生的短暂(约 2 天)蓝色光学暂现源,以及由内部被镧系元素谱线遮蔽区域产生的较长(约 10 天)红外暂现源。产生寿命更长的中子星或自转更快的黑洞的并合事件,具有更强的中微子辐照,产生更多的无镧系元素抛射物,并且在光学上更亮、更蓝。在所有盘风模型中至少会产生一些光学辐射,这应能增强引力波源电磁对应体的可探测性。然而,即使存在少量( Msun)覆盖在上的富中子动力学抛射物,也会起到“镧系元素帘幕”的作用,从某些观测角度遮挡光学风辐射。由于盘外流具有中等速度(约 10,000 km/s),光谱中可以分辨出众多谱线特征,从而将盘风与快速移动的动力学抛射物区分开来,并为新产生的 r-过程物质的详细成分提供了潜在的诊断工具。
引用
@article{arxiv.1411.3726,
title = {Kilonova Light Curves from the Disk Wind Outflows of Compact Object Mergers},
author = {Daniel Kasen and Rodrigo Fernandez and Brian Metzger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.3726},
year = {2015}
}
备注
submitted to MNRAS