基于数值相对论对GW170817的建模及其启示
高能天体物理现象
2017-12-27 v2 广义相对论与量子宇宙学
核理论
摘要
引力波观测与大量电磁观测共同表明，由先进LIGO率先探测到的最近一次引力波事件GW170817的源，是双中子星并合。我们试图基于迄今已完成的数值相对论模拟结果来解释这一观测事件，并特别关注光学和红外观测。我们最终得出结论：该事件可由并合遗迹中存在长寿命的超大质量或超大质量中子星来一致地描述，因为(i)沿我们视线方向到该源的镧系元素显著污染可被来自该遗迹的强中微子辐照所避免，且(ii)它可能在并合后阶段产生具有可观质量和快速运动的抛射物组分中发挥关键作用。我们还指出：(I)中子星状态方程必须足够硬（即冷球形中子星的最大质量M_max须显著高于2倍太阳质量），以便对于GW170817这样的双星系统（初始总质量≳2.73倍太阳质量），能形成长寿命的大质量中子星作为并合遗迹；(II)未探测到相对论性光学对应体，暗示M_max并非极高，约为2.15–2.25倍太阳质量。
引用
@article{arxiv.1710.07579,
title = {Modeling GW170817 based on numerical relativity and its implications},
author = {Masaru Shibata and Sho Fujibayashi and Kenta Hotokezaka and Kenta Kiuchi and Koutarou Kyutoku and Yuichiro Sekiguchi and Masaomi Tanaka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.07579},
year = {2017}
}
备注
21 pages, 6 figures, accepted for publication in Phys. Rev. D