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黑洞-中子星并合的轻曲线模型:迈向多信使参数估计的步骤

高能天体物理现象 2019-06-05 v2

摘要

在引力波 (GW) 与多信使天体物理学的新时代,来自黑洞-中子星 (BHNS) 双星并合的 GW 信号探测仍是一项备受期待的发现。这类系统有望处于第二代地基探测器的可及范围内。在此背景下,我们发展了一系列通用的半解析模型,以预言 BHNS 并合所有电磁 (EM) 对应体的性质。我们纳入了核衰变供能的千新星辐射、其射电余迹、来自喷流的瞬时辐射及相关余辉。这些对应体的性质依赖于并合中 NS 部分瓦解及遗迹周围吸积盘所产生的外流的性质,而这些外流是瞬变 EM 辐射伴随 GW 信号所必需的成分。因此我们定义了将这些外流性质与 progenitor 双星性质相关联的方法,建立了双星参数与对应体性质之间的联系。由所得模型,我们预期在 BHNS 并合后可能出现的从射电到伽马射线的各类光变曲线。这些光变曲线具有作为发射外流动力学印记的普适特征,但同时显示出对黑洞质量与自旋的明确依赖,尽管存在高度简并。后者可由 GW-EM 联合分析推断。在本文中,我们对一个伴有千新星的 BHNS 并合进行了概念验证性的多信使参数估计,以检验 EM 对应体的信息如何补充 GW 信号的信息。我们的结果表明,千新星的观测与建模有助于打破 GW 参数空间中的简并,从而更好地约束例如黑洞自旋等参数。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.04543,
  title  = {Light-curve models of black hole - neutron star mergers: steps towards a multi-messenger parameter estimation},
  author = {C. Barbieri and O. S. Salafia and A. Perego and M. Colpi and G. Ghirlanda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04543},
  year   = {2019}
}

备注

14 pages, 10 figures. Accepted for publication on A&A