黑洞-中子星并合吸积盘抛射流的图景
高能天体物理现象
2020-07-30 v2 太阳与恒星天体物理
广义相对论与量子宇宙学
核理论
摘要
我们研究了黑洞（BHs）与中子星（NSs）并合中形成的吸积盘的质量抛射。LIGO/Virgo 干涉仪的第三次观测运行提供了未产生电磁（EM）对应体的 BH-NS 候选事件。BH-NS 并合预期的盘构型范围很广，这促使我们对参数空间进行彻底探索以改进 EM 信号预测。在此我们进行了 27 个高分辨率、轴对称、长期的流体动力学模拟，研究 BH 吸积盘的黏性演化，其中包含中微子发射/吸收效应以及采用核反应网络的后处理。在不存在磁场的情况下，这些模拟给出了初始盘质量抛射分数的下限。我们发现该分数与盘紧致度（BH 质量除以初始盘半径）近乎呈线性反比关系。该关系与抛流启动前吸积掉的盘质量分数有关，而后者取决于盘相对于最内稳定圆轨道的位置。我们还刻画了在固定 BH 质量下，随着盘质量增大，抛射分数以及镧系/锕系元素含量下降的趋势。这一趋势源于达到弱冻结所需时间更长，以及更高盘质量下中微子吸收作用日益主导。我们估计了所研究构型范围内仅由盘抛流提供、可用于驱动千新星的放射性光度，发现其跨越两个数量级。对于大部分 BH-NS 参数空间，盘抛流贡献远低于 GW190814 的千新星质量上限。
引用
@article{arxiv.2005.14208,
title = {The landscape of disk outflows from black hole - neutron star mergers},
author = {Rodrigo Fernández and Francois Foucart and Jonas Lippuner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14208},
year = {2020}
}
备注
Accepted by MNRAS with minor revisions