来自不对称双中子星并合的长寿命中子星遗迹：元素形成、千新星信号和引力波

我们展示了两个不对称双中子星并合的三维广义相对论中微子辐射流体动力学模拟，这些并合产生了长寿命中子星遗迹，并跨越了其冷却时间尺度的一部分。这些并合的特征在于显著的潮汐瓦解，富含中子的物质在遗迹周围形成一个巨大的盘。后者发展出单臂动力学，这印记在发射的千赫兹引力波中。角动量向盘的输运最初由旋臂密度波驱动，并在更长的时间尺度上由湍流粘性和中微子加热增强。质量外流由质量约为 ${\sim}10^{-3}-10^{-2}M_\odot$ 的富中子动力学抛射物组成，随后是质量约为 ${\gtrsim}10^{-2}M_\odot$ 的持续旋臂波/中微子驱动风，其物质电子分数范围很广，约为 ${\sim}0.1-0.55$。动力学抛射物（风）具有高达约 ${\sim}0.8$（${\sim}0.4$）c 的快速度尾部。我们使用包含在线核网络的二维逐射线辐射流体动力学模拟，进一步将外流演化到数天的时间尺度。我们发现了完整的 $r$-过程产额，并识别出 $^{56}$Ni 的产生以及随后向 $^{56}$Co 和 $^{56}$Fe 的衰变链。合成的千新星光变曲线预测了并合后几天出现的（近）红外峰值，其起源于富中子/高 opacity 抛射物中的 $r$-过程；以及并合后几小时（十分钟）出现的紫外/光学峰值，其起源于较快抛射物组分中的弱 $r$-过程（自由中子衰变）。此外，潮汐瓦解起源的快速度尾部产生了千新星余辉，可能在数年到十年时间尺度上在射电和 X 波段被探测到。源自潮汐瓦解并合动力学的定量效应反映在多信使辐射中。