黑洞-中子星双星合并后磁化、中子冷却吸积盘的演化

Fatemeh Hossein Nouri、Matthew D.Duez、Francois Foucart、M.Brett Deaton、Roland Haas、Milad Haddadi、Lawrence E.Kidder、Christian D.Ott、Harald P.Pfeiffer、Mark A.Scheel和Bela Szilagyi
物理学。版次D97,083014–2018年4月30日出版

摘要

紧凑双星合并产生的黑洞-环面系统可能是伽马射线爆发(GRB)的引擎。在后汇聚残余物的早期演化过程中,圆环体的状态由中微子冷却和磁驱动加热过程的组合决定,因此实际模型必须包括这两种影响。本文利用谱爱因斯坦编码(SpEC)研究了磁化黑洞-中子星双星系统的后融合演化,该后融合是由先前的数值相对论模拟提供的初始后融合状态。我们使用有限温度核状态方程,并在泄漏近似中加入中微子效应。为了达到所需的精度,我们对SpEC的广义相对论磁流体力学(MHD)的实现进行了改进,包括使用立方球多匹配网格和处理超音速吸积流的改进方法,其中原始变量恢复很困难。我们发现,种子磁场触发了持续的热源,但其热效应在很大程度上被MHD相关角动量输运的环面吸积和扩散所抵消。中微子亮度在模拟开始时达到峰值,然后在最初的20毫秒内显著下降,但磁化磁盘和非磁化磁盘的情况大致相同。此后,加热速率和圆盘的光度下降得慢得多。这些演化特征对网格结构和分辨率、MHD方程的公式和种子场强度不敏感,尽管湍流效应并没有完全收敛。

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  • 2017年10月19日收到

内政部:https://doi.org/10.103/PhysRevD.97.083014

©2018美国物理学会

物理学科标题(PhySH)

引力、宇宙学和天体物理学

作者和附属机构

法特梅赫·侯赛因·努里1,2,马修·迪兹1,弗朗索瓦·福卡特3,4,M.布雷特·迪顿5、6、1,罗兰·哈斯7、8、9,米拉德·哈达迪1,劳伦斯·基德10,克里斯蒂安·奥特9,11,哈拉尔德·普菲弗12,13,8,马克·谢尔9、和贝拉·斯齐拉吉9

  • 1华盛顿州立大学物理与天文学系,美国华盛顿州普尔曼,邮编:99164
  • 2印度浦那411 007 Ganeshkhind Post Bag 4大学间天文和天体物理中心(IUCAA)
  • 美国加利福尼亚州伯克利市回旋加速器路1号劳伦斯伯克利国家实验室,邮编94720
  • 4美国新罕布什尔州达勒姆市新罕布什大学物理系,邮编03824
  • 5美国密歇根州东兰辛市密歇根州立大学核天体物理联合研究所,邮编:48824
  • 6美国北卡罗来纳州罗利市北卡罗莱纳州立大学物理系,邮编:27695
  • 7NCSA,伊利诺伊大学厄本纳-香槟分校,伊利诺依州厄本纳,61801,美国
  • 8马克斯·普朗克引力物理研究所(阿尔伯特·爱因斯坦研究所),德国波茨坦-哥尔姆Am Muuhlenberg 1号,邮编:14476
  • 9TAPIR,美国加利福尼亚州帕萨迪纳市加利福尼亚理工学院沃尔特·伯克理论物理研究所,MC 350-17,邮编:91125
  • 10美国纽约州伊萨卡康奈尔大学放射物理与空间研究中心,14853
  • 11日本京都县京都市京都大学汤川理论物理研究所引力物理中心和国际未来高级研究单位,邮编606-8317
  • 12加拿大安大略省多伦多市多伦多大学加拿大理论天体物理研究所M5S 3H8
  • 13加拿大高等研究院,加拿大安大略省多伦多市Dundas St.West 180号,M5G 1Z8

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第97卷,第。2018年4月8日至15日

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