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注入参数在喷流通过真实双中子星并合环境传播中的作用

高能天体物理现象 2025-05-15 v2 太阳与恒星天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

在首次多信使观测到双中子星(BNS)并合驱动短伽马射线暴(GRB)GW170817-GRB 170817A 之后,人们正在努力揭示并合期间发射的准直相对论性外流(或喷流)的演化,该喷流为 GRB 事件提供能量,并将其角结构印在后续余辉信号上。当前基于相对论磁流体动力学(RMHD)模拟的理论模型提供了对控制喷流演化的发射和传播过程的详细见解。值得注意的是,这些模拟指出喷流注入参数,如光度、磁化强度、功率衰减时间尺度和相对于并合的发射时间,起着关键作用。然而,这些参数的影响通常是在简化的喷流传播环境中研究,缺乏与真实 BNS 并合后效的直接联系。在这项工作中,我们首次展示了一套 3D RMHD 模拟,探索这些参数对注入从广义相对论 MHD BNS 并合模拟结果直接导入的磁化环境中的磁化初始 GRB 喷流传播的影响。我们的结果表明,除了注入参数外,BNS 并合环境在塑造整体喷流演化中起着核心作用。具体来说,在相同喷流参数下,初始喷流的命运(成功突破或受阻)强烈依赖于该环境的性质。真实环境与简化环境之间的进一步定量比较揭示了重大差异,强调了纳入前者进行精确建模的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.08032,
  title  = {Role of injection parameters in jet propagation through realistic binary neutron star merger environments},
  author = {Andrea Pavan and Riccardo Ciolfi and Emma Dreas and Jay V. Kalinani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08032},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 12 figures, accepted for publication in MNRAS