用SNEC进行千新星的辐射流体动力学建模
高能天体物理现象
2022-03-22 v2
摘要
我们开发了一种计算合成千新星光变曲线的方法，该方法结合了中子星并合的数值相对论模拟与辐射-流体动力学代码。我们描述了针对千新星模拟的初始与边界条件、r过程加热以及不透明度的实现。我们通过仔细检验能量守恒是否满足，并将结果与两种半解析光变曲线模型的结果进行比较，验证了我们的方法。我们将代码应用于计算三个双星的彩色光变曲线，这些双星具有不同的质量比（等质量与不等质量）和不同的并合结果（短寿命与长寿命遗迹）。我们研究了结果对流体动力学效应、加热率中核物理不确定性以及并合模拟时长的敏感性。我们发现流体动力学效应通常可忽略，且同源膨胀在大多数情况下是良好近似。然而，压力力会放大放射性加热率中不确定性的影响。我们还研究了可能由相对论性喷流注入 outflows 中的激波所产生的影响。我们的模型均不匹配AT2017gfo（即GW170817中的千新星）。这指向我们的并合模拟和千新星模型中可能存在的缺陷——其忽略了非LTE效应以及来自并合遗迹的可能额外能量注入，也指向超越本文所采用球对称假设的必要性。
引用
@article{arxiv.2111.06870,
title = {Radiation hydrodynamics modeling of kilonovae with SNEC},
author = {Zhenyu Wu and Giacomo Ricigliano and Rahul Kashyap and Albino Perego and David Radice},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06870},
year = {2022}
}