Concetti Chiave
質量較大的白矮星 (≳1M⊙) 與中子星合併時,吸積中子星的 r 模式不穩定性會產生可被 aLIGO 和 ET 探測到的強重力波,並可能伴隨特殊的電磁現象。
Sintesi
文章摘要
本文研究了質量較大的白矮星 (≳1M⊙) 與中子星合併過程中,吸積中子星的 r 模式不穩定性及其產生的重力波。作者考慮了兩種吸積盤模型:恆定熵效應風 (CEEW) 和高熵正常風 (HENW)。
主要發現
CEEW 模型預測的吸積率更高,導致最終中子星的質量、自旋頻率、環形磁場和溫度都高於 HENW 模型。
r 模式不穩定性和環形磁場都會產生重力波。CEEW 模型預測的重力波信號比 HENW 模型強得多,並且在 10 Gpc 的距離上都能被 aLIGO 和 ET 探測到。
這些重力波信號可能與特殊的長伽瑪射線暴、快速藍色光學瞬變和快速射電暴等電磁現象相關聯。
研究意義
本文的研究結果表明,中子星-白矮星合併是 aLIGO 和 ET 的潛在重力波源。
通過觀測這些重力波信號,我們可以研究中子星的 r 模式不穩定性、吸積過程以及合併事件的電磁對應體。
局限性和未來研究方向
本文採用了簡化的中子星模型,未來需要考慮更真實的狀態方程和 r 模式不穩定性窗口的修正。
目前對中子星-白矮星合併的數值模擬時間尺度較短,未來需要進行更長時間尺度的模擬以獲得更準確的結果。
Statistiche
白矮星的質量≳1M⊙。
CEEW 模型的峰值吸積率約為 0.046M⊙s−1。
CEEW 模型中最終中子星的質量約為 1.64M⊙。
CEEW 模型中最終中子星的峰值自旋頻率約為 690 Hz。
CEEW 模型中最終中子星的環形磁場強度約為 5×10^16 G。
CEEW 模型中最終中子星的峰值溫度約為 1.8×10^10 K。
中子星-白矮星合併的體積事件率估計為 ∼90 −5800 Gpc−3 yr−1。
Citazioni
"Obviously, these GWs for both the CEEW and HENW scenarios, are much stronger than those associated with r-mode instability and magnetic deformation induced by r-mode instability in NS-WD binaries categorized as IMXBs or LMXBs [12, 15–17]."
"In a word, these strong GW emissions and potential high event rate make such NS-WD mergers interesting sources for aLIGO and ET."
"As a result, the types of GWs discussed in Section IV could potentially accompany these EM events, offering valuable insights into the merger process and the progenitor nature."