双中子星并合遗迹的物质抛射：黏性辐射流体动力学研究

我们对环绕环的中子星（MNS）进行长时标广义相对论中微子辐射流体动力学模拟（轴对称），该系统是双中子星并合后形成的典型遗迹。我们计入了黏性的影响，其很可能由磁流体湍流在并合遗迹中产生。作为初始条件，我们采用由双中子星并合的三维数值相对论模拟得到的 MNS-环系统的方位角平均数据。黏性效应在遗迹演化及其物质抛射的两个阶段中起关键作用。在第一个阶段 $t\lesssim10$ ms，MNS 的差旋状态转变为刚体转动状态，结果由于 MNS 准平衡态的变化，在 MNS 附近形成声波，随后变为激波。对于 alpha 黏性参数 $0.01-0.04$，该激波诱发显著的物质抛射，质量为 $\sim(0.5-2.0)\times 10^{-2}M_\odot$。在 $\sim 0.1-10$ s 的更长时标演化中，环物质的显著部分被抛射。抛射物质量可能约为 $10^{-2}M_\odot$ 量级，因此黏性驱动抛射物的总质量可能主导动力学抛射物质量 $\lesssim 10^{-2}M_\odot$。抛射物的电子分数 $Y_e$ 始终足够高（$Y_e\gtrsim0.25$），使得此并合后抛射物贫镧系元素；因此，抛射物的不透明度可能比动力学抛射物低约 10-100 倍。这表明，若从较小视角角（$\lesssim 45^\circ$，此时动力学抛射物影响微弱）观测，来自抛射物的电磁信号将快速演化、明亮且偏蓝。