中子星并合动力学抛射物与并合后抛射物产生的千新星性质
高能天体物理现象
2018-01-31 v1
摘要
中子星并合抛射出的物质通过r过程核素的放射性衰变产生电磁辐射，即所谓的千新星或巨新星。虽然辐射的性质在很大程度上受抛射物中不透明度的影响，但现有的r过程元素原子数据仍然有限。我们对以下r过程元素进行了原子结构计算：Se (Z=34)、Ru (Z=44)、Te (Z=52)、Ba (Z=56)、Nd (Z=60)和Er (Z=68)。我们确认，在较宽的波长范围内，具有开放f壳层的镧系元素（Nd和Er）的束缚-束缚跃迁不透明度高于其他元素。具有开放s壳层（Ba）、p壳层（Se和Te）和d壳层（Ru）的元素，其不透明度低于开放f壳层元素，且它们的跃迁集中在紫外波段。我们表明，光学亮度可能因抛射物中元素丰度的不同而产生超过2个星等的差异，例如，不含镧系元素的并合后抛射物会产生更亮、更蓝的光学辐射。如果这些方向上先行的动力学抛射物质量较小，则可以从极区方向观测到来自并合后抛射物的这种蓝色辐射。对于0.01太阳质量的抛射物，在并合后几天内，蓝色辐射在g和r波段的观测星等将达到21.0等（100 Mpc）和22.5等（200 Mpc），这可用1米或2米级望远镜探测到。
引用
@article{arxiv.1708.09101,
title = {Properties of Kilonovae from Dynamical and Post-Merger Ejecta of Neutron Star Mergers},
author = {Masaomi Tanaka and Daiji Kato and Gediminas Gaigalas and Pavel Rynkun and Laima Radziute and Shinya Wanajo and Yuichiro Sekiguchi and Nobuyuki Nakamura and Hajime Tanuma and Izumi Murakami and Hiroyuki A. Sakaue},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.09101},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 9 figures, submitted to ApJ