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致密双星并合产生的千新星/宏新星辐射

高能天体物理现象 2016-07-27 v1

摘要

我们回顾了当前对致密双星并合(两颗中子星或一颗中子星与一个黑洞的并合)产生的千新星/宏新星辐射的理解。千新星/宏新星是由 r-过程原子核的放射性衰变提供能量的光学和近红外辐射。来自约 0.01 太阳质量动力学抛射物的辐射,其光度可能约为 1040104110^{40}-10^{41} erg s1^{-1},特征时标约为 1 周。光谱峰值位于红光或近红外波段。随后的吸积盘风可能提供额外的光度,或者如果它未被先前的动力学抛射物吸收,则可能产生更早/更蓝的辐射。在短伽马射线暴 GRB 130603B 的余辉中探测到的近红外超,以及 GRB 060614 中可能的光学超,支持了千新星/宏新星图像的概念。在 200 Mpc 的距离上,具有 0.01 太阳质量抛射物的千新星/宏新星的典型亮度预计约为 22 星等,并且辐射在并合后约 10 天内迅速衰减至 24 星等以上。千新星/宏新星候选体可以通过(1)更快的时间演化、(2)更暗的绝对星等和(3)更红的颜色来与超新星区分开。为了有效地搜寻此类天体,在 10 天内进行多次访问并使用多个滤光片的后续巡天观测将非常重要。由于高膨胀速度(v ~ 0.1-0.2c)是致密双星并合的必然结果,探测到平滑光谱将是最终确认引力波源的确凿证据。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.07235,
  title  = {Kilonova/Macronova Emission from Compact Binary Mergers},
  author = {Masaomi Tanaka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.07235},
  year   = {2016}
}

备注

10 pages, 5 figures, review article to appear in the special issue on "Gamma-Ray Burst in Swift/Fermi Era and Beyond", Advances in Astronomy