中子星并合动力学抛射物产生的电子激波加速与同步辐射

中子星并合将高能亚相对论性动力学抛射物喷射到双星周介质中。类似于超新星和超新星遗迹，中子星并合的动力学抛射物预计会通过在激波处加速的电子产生非热辐射。在本文中，我们考虑非线性扩散激波加速（DSA）和磁场放大，展示了通过该机制预期的射电和 X 射线信号。我们提出中子星并合作为 DSA 场址具有独特的性质，其中种子相对论性电子由 r 过程元素的衰变大量提供。预计该信号将在并合后约 100 至 1000 天达到峰值，这由种子电子数量的减少与激波膨胀导致的耗散动能增加之间的平衡所决定。虽然产生的通量在理想情况下可以达到近能量均分所预期的最大通量，但中子星并合抛射物可用的动能耗散率限制了此类信号的可探测性。对于位于喷流方向的观察者（即对于 GW170817），射电和 X 射线辐射很可能被其他机制（例如离轴喷流）所掩盖。另一方面，对于离轴观察者，一旦识别出大量中子星并合，预计动力学抛射物成分将主导非热辐射。尽管即使使用近未来的设施探测该信号也具有挑战性，但这有可能为中子星并合中 r 过程元素的创生提供稳健的探针。