短暴的致密星并合模型新进展(二):新夸克星物态方程

 

作者:李昂(厦大/通讯作者)、朱镇宇(厦大)、周霞(中科院新疆天文台)

arXiv:1706.04720, ApJ 844, 41 (2017)

双中子星并合是短暴(SGRB)一种可能的物理解释。并合后的产物可能有三种:黑洞、稳定的中子星、SM(supramassive或hypermassive)中子星。SM中子星以接近开普勒极限快速旋转,会在一定时标内(通常为秒的量级)塌缩成为黑洞,这一过程可能对应着在一些SGRB余辉中观测到的平台相。

我们对比了致密星的两种物态方程(EOS)模型,发现双星并合更可能产生的不是SM中子星,而是SM夸克星(如卡通图示);而且SGRB平台相的三个观测量可能只与EOS模型所预测的星体最大静止引力质量(Mtov)相关。所以可以基于双中子星系统质量的观测限制来重新定义SM夸克星的EOS。我们采用MIT模型来构建新EOS(PMQS1,PMQS2,PMQS3),计算了这些SM夸克星的快速转动性质,并进一步拟合得到了这些计算结果的解析公式,以方便应用(如下图所示)。

另外,kilonovae的产生也可能与此并合图像有关,我们基于对其的兴趣还讨论了三种并合产物所占的相对比例,发现他们与Mtov和星体初始频率有密切关系,所以可以通过今后更好的kilonovae和SGRB观测统计研究解开致密物质EOS的谜团。

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