中文

短伽马射线暴的变异性:引力不稳定的潮汐尾

高能天体物理现象 2020-06-24 v2 流体动力学

摘要

短伽马射线暴被认为源于两颗中子星或一颗中子星与恒星质量黑洞的并合。并合的最后阶段通常伴随产生一条或多条抛射物的潮汐“尾”,其在较晚时刻回落到 remnant-disc 系统上。利用线性稳定性分析结果,我们表明若将这些尾的物质建模为绝热且有效绝热指数满足γ5/3\gamma \ge 5/3,则尾是引力不稳定的并坍缩形成小尺度结。我们解析估计了这些结的性质,包括其沿潮汐尾的间距、产生的总数,及其对并合 remnant 质量回落率的影响。我们对一个多方(多方指数与绝热指数γ\gamma相等)、γ=2\gamma =2的中子星被黑洞瓦解进行了流体动力学模拟,发现线性稳定性分析的预测与由不稳定性坍缩出的结的分布一致。这些结回落到黑洞引发了回落率的变异性,可表现为GRB光变的变异性,并——取决于不稳定性运作多快——表现于瞬时辐射。这些结回落所诱发的晚期变异性也与某些GRB中观测到的延展辐射一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.03174,
  title  = {Variability in Short Gamma-ray Bursts: Gravitationally Unstable Tidal Tails},
  author = {Eric R. Coughlin and C. J. Nixon and Jennifer Barnes and Brian D. Metzger and R. Margutti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.03174},
  year   = {2020}
}

备注

Small corrections, additional references included to reflect ApJL published version