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双中子星并合产生的超重中子星的存活时间

高能天体物理现象 2021-10-27 v2

摘要

双中子星(BNS)并合可导致多种结果,从无限期稳定的中子星,到仅暂时抗衡引力的超重(SMNS)或超大质量(HMNS)中子星,再到并合后迅速形成的黑洞。对BNS总质量和中子星状态方程的最新约束表明,约 0.450.90.45-0.9 的BNS并合中可能形成长寿命SMNS。一个最大旋转的SMNS需要在自转减慢时间尺度的一小部分上损失约 36×10523-6\times 10^{52} erg 的自转能量才会坍缩。SMNS的形成会在BNS并合的电磁对应体留下印记。然而,与观测的比较揭示了张力。首先,坍缩时间的分布过宽,而释放能量的分布过窄(且能量本身过大),无法解释被引为SMNS驱动能量注入证据的内部X射线平台的观测分布。其次,注入激波中的巨大能量应导致极亮的射电暂现源,而先前研究发现其与短伽马射线暴的深射电观测不一致。此外,我们表明即将到来的全天空射电巡天将约束提取的能量分布,与GRB喷流形成无关。我们的结果可自洽地理解,前提是大多数BNS并合遗迹在形成后不久即坍缩(即使其质量足够低以允许SMNS形成)。如果遗迹在进入刚体自转时保留了其初始能量的一半或更少,这就会自然发生。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.01181,
  title  = {Survival times of supramassive neutron stars resulting from binary neutron star mergers},
  author = {Paz Beniamini and Wenbin Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.01181},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication in ApJ