两步向前一步侧向：相对论性喷流在真实双中子星并合抛射物中的传播
高能天体物理现象
2021-09-08 v1 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
GRB170817A 与 GW170817 的成协已确认了长期以来的假说，即双中子星（BNS）并合至少是部分短伽马射线暴（SGRBs）的前身。这一联系开启了这样一个时代：对 SGRBs 的宽带观测，连同引力波与电磁辐射间时间延迟的测量，使得以空前细节探测发射外流及其引擎的性质成为可能。由于辐射外流的结构由相对论性喷流与双星星云相互作用所塑造，在真实环境中研究该系统至关重要。在此我们呈现相对论性喷流在 BNS 并合抛射物中传播的三维流体动力学模拟，该抛射物由广义相对论磁流体动力学模拟计算所得。我们发现喷流质心围绕系统轴振荡，源于传播中遇到的非均匀性。这些振荡使喷流找到阻力最小路径，并比在平滑抛射物中的相同喷流传播更快。在我们的设定中，突破时间约为 0.6 秒，与 SGRBs 中预期的中央引擎持续时间相当，并可能占引力与伽马射线信号间总延迟的不可忽略部分。我们的模拟还显示能量由喷流和茧大致等量携带，且约 20% 的注入能量通过机械功转移给抛射物。
引用
@article{arxiv.2107.08053,
title = {Two steps forward and one step sideways: the propagation of relativistic jets in realistic binary neutron star merger ejecta},
author = {Davide Lazzati and Rosalba Perna and Riccardo Ciolfi and Bruno Giacomazzo and Diego Lopez-Camara and Brian Morsony},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.08053},
year = {2021}
}
备注
Under review for publication in ApJL