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采用表格状态方程的双中子星并合 remnant 模型

高能天体物理现象 2022-07-28 v3 广义相对论与量子宇宙学

摘要

能够重现双中子星并合remnant自转轮廓的新型差分自转规律的出现,为构建性质类似于数值模拟中remnant的平衡模型开辟了道路。我们使用最近引入的4参数差分自转规律和三种表格化零温状态方程构建并合remnant模型。这些模型的角动量由通过数值模拟建立的经验关系确定。在系统探索并合remnant平衡序列的参数空间(包括确定恒定角动量序列上的转折点)后,我们发现特定的自转规律在所有考虑的情况下能以相对于数值模拟仅约1%1\%的相对差异重现到黑洞直接坍缩的阈值质量。此外,我们的结果表明,在阈值质量处remnant平衡模型的紧致度与最大质量非自转模型的紧致度之间可能存在相关性。双中子星并合模拟的另一个关键预测是相对缓慢自转的内部区域,其中角速度Ω\Omega(由无穷远观测者测量)主要源于系曳角速度ω\omega。在我们所采用差分自转规律参数空间的探索中,自然发现了具有此性质的准球形(A型)remnant模型。我们的研究阐明了差分自转规律和状态方程对双中子星remnant关键性质的影响,并为在未来研究中纳入热效应奠定了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.13672,
  title  = {Models of binary neutron star remnants with tabulated equations of state},
  author = {Panagiotis Iosif and Nikolaos Stergioulas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.13672},
  year   = {2022}
}

备注

[v1] 18 pages, 28 figures, [v2] 20 pages, 31 figures, appendix added, extra discussion on frame dragging contribution, matches published version, [v3] corrected a misprint in Fig.18, article's results unaffected