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双驱动极超新星产生的中子星双星、其并合及长短期伽马射线暴的联系

高能天体物理现象 2023-07-20 v1

摘要

双驱动极超新星(BdHN)模型通过由碳-氧(CO)星与密近轨道上的中子星(NS)伴星组成的双星中发生的物理过程解释与 Ic 型超新星(SNe)相关的长伽马射线暴(GRBs)。CO 核坍缩触发这一灾难性事件,产生 SN 及其中心的初生 NS(下称 ν\nuNS)。ν\nuNS 与 NS 吸积 SN 物质。BdHNe 依据 NS 伴星归宿与主要由轨道周期决定的 GRB 能量分类。在 BdHN I 中,轨道周期为数分钟,吸积使 NS 坍缩为 Kerr 黑洞(BH),解释能量 >1052>10^{52} erg 的 GRB。BdHN II 周期较长(数十分钟),产生更质量大但稳定的 NS,对应 105010^{50}--105210^{52} erg 的 GRB。BdHN III 轨道周期更长(如数小时),NS 伴星作用可忽略,解释能量释放 <1050<10^{50} erg 的 GRB。BdHN I 与 II 在 SN 后可能保持束缚,从而分别形成 NS-BH 与双 NS(BNS)。BdHN III 中 SN 很可能瓦解系统。我们对 BdHN II 进行数值模拟,以计算其所留 BNS 的特征参数、并合及相关的短 GRB。我们得到中心遗迹质量、其更可能为大质量 NS 还是 BH、吸积盘形成条件及其质量,以及事件能量释放。文中概述了 NS 核状态方程的作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.09646,
  title  = {Neutron star binaries produced by binary-driven hypernovae, their mergers, and the link between long and short GRBs},
  author = {L. M. Becerra and C. Fryer and J. F. Rodriguez and J. A. Rueda and R. Ruffini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.09646},
  year   = {2023}
}

备注

Published in Universe in the Special Issue Remo Ruffini Festschrift