核合成对中子星 - 黑洞并合率的约束
太阳与恒星天体物理
2015-06-22 v2 高能天体物理现象
摘要
我们利用此类事件产生的重快中子俘获（r-过程）元素（核质量数 A > 140）的种群积分产量估计值，并与银河系中这些化学物种的储量进行比较，从而推导出中子星 - 黑洞（NS-BH）并合的时间平均事件率约束。我们的估计基于相对论流体动力学模拟，并与双星种群的理论预测进行卷积。这使我们能够确定平均 NS-BH 并合率的严格上限，约为每年 6*10^-5。我们量化了该估计的不确定性在几倍因子范围内，主要原因是此类系统的未知 BH 自旋分布、NS 物质状态方程的不确定性以及银河系 r-过程物质含量的可能误差。我们的方法意味着 NS-BH 双星与双中子星系统的并合率之间存在相关性。Advanced LIGO 和 Advanced Virgo 对此类致密天体双星引力波信号探测率的乐观预测与我们分析所设定的约束不相容。
引用
@article{arxiv.1408.1783,
title = {Nucleosynthesis constraints on the neutron star-black hole merger rate},
author = {Andreas Bauswein and Ricard Ardevol Pulpillo and H. -Thomas Janka and Stephane Goriely},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.1783},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 3 figures; accepted for publication in ApJL