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黑洞-中子星并合产生的偏振千新星

高能天体物理现象 2020-12-16 v2

摘要

我们预言黑洞与中子星并合后放射性供能千新星的线偏振。具体地,我们对两个不同模型执行3-D蒙特卡洛辐射转移模拟,二者均具来自数值相对论模拟的富镧系动力学抛射成分,仅其一额外包含无镧系盘风成分。我们计算并合后1.5、2.5与3.5天及0.12μ0.1-2\,\mum波长范围内九个取向的偏振谱。我们发现两模型在并合后1.5天均达可探测偏振水平,此后则呈可忽略水平。两模型的偏振谱显著不同。缺盘风模型在光学无偏振,而在长波处信号增长并于2μ2\,\mum依取向达1%6%\sim1\%-6\%。带盘风成分的模型则具特征性“双峰”偏振谱,一峰在光学另一在红外。未来事件偏振观测将阐明尚有争议的盘风成分中子丰度。光学偏振的探测将明确揭示无镧系盘风成分的存在,而从光学零值增至红外峰值的偏振则暗示整团抛射体的富镧系组成。未来偏振巡天应优先在最初48\sim48小时与0.52μ0.5-2\,\mum范围(偏振最强)观测,但也探索无千新星信号预期且可安全估计星际偏振的更短波长/更晚时刻。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.07279,
  title  = {Polarized kilonovae from black hole-neutron star mergers},
  author = {M. Bulla and K. Kyutoku and M. Tanaka and S. Covino and J. R. Bruten and T. Matsumoto and J. R. Maund and V. Testa and K. Wiersema},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.07279},
  year   = {2020}
}

备注

8 pages, 4 figures; accepted for publication in MNRAS