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中子星并合遗迹中的中微子驱动风

高能天体物理现象 2015-06-19 v1

摘要

我们对中子星 (NS) 并合遗迹中产生的中微子驱动风进行了详细的三维流体动力学研究。我们的模拟使用牛顿欧拉代码 FISH 进行,并辅以详细的光谱中微子泄漏方案,该方案考虑了光学薄条件下的中微子吸收加热。与 Dessart 等人 (2009) 的二维研究一致,我们发现并在并合后 100 ms 内沿原始双星旋转轴吹出了一股强烈的重子风。我们计算出抛射质量的下限为 3.5×103M3.5 \times 10^{-3} M_{\odot},足以对重元素核合成产生重要影响。不同风区的物理性质存在显著差异。例如,由于更强的中微子辐照,极区显示出比低纬度区域大得多的 YeY_e。这对核合成具有影响:极区抛射物产生了从 A80A\sim 80 到约 130 的有趣 r-过程贡献,而中子更丰富的低纬度部分也产生了直至第三个 r-过程峰附近 A195A\sim 195 的元素。除了源自动力学抛射物的宏新星暂现源外,我们还计算了由风中放射性驱动的电暂现源的性质。高纬度(极区)区域产生紫外/光学暂现源,光度高达 1041ergs110^{41} {\rm erg \, s^{-1}},分别在光学波段约 1 天和热光度约 0.3 天达到峰值。低纬度区域由于受到高不透明度重元素的污染,产生更暗且更红的信号,在光学和红外波段约 2 天后达到峰值。我们的数值实验表明,至少对于坍缩时标大于风产生时标的情况,基于风的电磁暂现源推断超 massive 中子星 (HMNS) 坍缩为黑洞 (BH) 的时标将是困难的。

关键词

引用

@article{arxiv.1405.6730,
  title  = {Neutrino-driven winds from neutron star merger remnants},
  author = {Albino Perego and Stephan Rosswog and Ruben Cabezon and Oleg Korobkin and Roger Kaeppeli and Almudena Arcones and Matthias Liebendoerfer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1405.6730},
  year   = {2015}
}

备注

25 pages, 4 tables, 22 figures. Submitted to MNRAS