中子星合并的 X 射线辐射特征
高能天体物理现象
2026-03-18 v2
摘要
中子星(NS)合并,包括二进制中子星合并和黑洞-中子星合并,都是可在引力波和电磁辐射中检测到的多信使源。预期的电磁辐射特征取决于源的祖先、合并后遗稿以及观察者的视线(LoS)。广泛讨论的 NS 合并电磁对应物主要集中在伽马射线(以短脉冲伽马射线暴为主)和光学(以黑天鹅为主)波段。本文表明,X 射线辐射提供了一种强大且互补的探测后合并物理和几何学的方法,能够在提示阶段和长期后glow 阶段提供诊断签名。我们考虑了几种二进制祖先和中央引擎模型,研究 X 射线辐射特征,从合并后的提示阶段到后glow 阶段持续数年。对于提示阶段,我们设计了一种通用方法,用于计算任意视线下结构化喷流的现象学 X 射线光曲线和光谱,这可以应用于 NS 合并的 X 射线观测,以约束几何学。几何约束反过来可用于建模后glow 并估计峰值时间和通量——提前确定后glow 的特征对于未来 GW 来源的跟踪观测计划具有重大意义。最后,我们在各种亮度距离和探测器灵敏度范围内,给出 X 射线对应物搜索的时间窗的约束。
引用
@article{arxiv.2505.01606,
title = {X-ray Emission Signatures of Neutron Star Mergers},
author = {Connery Chen and Yihan Wang and Bing Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.01606},
year = {2026}
}
备注
ApJ, in press