Fusión de Estrellas de Neutrones Binarias (BNS): Lo que Aprendimos de la Eyección Relativista de GW/GRB 170817A
Autores: Ziaeepour, Houri
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las ondas gravitacionales (GW) de la coalescencia de una estrella de neutrones binaria (BNS) y su explosión de rayos gamma corta acompañante (GRB) GW/GRB 170817A confirmaron el origen presunto de estos transitorios desconcertantes y abrieron el camino para relacionar las propiedades de los GRB cortos con las de sus estrellas progenitoras y su entorno. Aquí revisamos un análisis extenso de los rayos gamma instantáneos y los afterglows tardíos de este evento. Mostramos que una fracción de los restos polares de la fusión se había acelerado a velocidades ultra-relativistas. Este chorro estructurado tenía un factor de Lorentz inicial de aproximadamente 260 en nuestra dirección, que provenía del eje del chorro, y era unos pocos órdenes de magnitud menos denso que en los típicos GRB cortos. En el momento de su llegada al material circun-burst, el chorro ultra-relativista tenía un perfil cercano a Gaussian y un factor de Lorentz en su núcleo. Había mantenido en cierta medida su colimación interna y coherencia, pero se había extendido lateralmente para crear lóbulos levemente relativistas. Sus choques externos en el material circun-burst inhomogéneo y de baja densidad de las capas en colisión generaron afterglows de aumento lento, que alcanzaron su punto máximo más de 100 días después del rayo gamma instantáneo. El material circun-burst estaba de alguna manera correlacionado con la fusión. Dado que los flujos no relativistas o el material eyectado por marea durante la fusión de BNS no podrían haber llegado a la ubicación de los choques externos antes que el chorro relativista, el material circun-burst podría haber contenido materiales recientemente eyectados de la reanudación de actividades internas, fallos y pérdida de masa debido a la deformación y ruptura de las cortezas estelares por fuerzas de marea durante las últimas etapas de su espiral, pero bien antes de su fusión. Al comparar estos hallazgos con los resultados de simulaciones de Magneto-Hidrodinámica (MHD) relativistas y las ondas gravitacionales observadas, concluimos que las estrellas de neutrones progenitoras eran probablemente viejas, tenían masas cercanas y campos magnéticos altamente reducidos.
Descripción
Las ondas gravitacionales (GW) de la coalescencia de una estrella de neutrones binaria (BNS) y su explosión de rayos gamma corta acompañante (GRB) GW/GRB 170817A confirmaron el origen presunto de estos transitorios desconcertantes y abrieron el camino para relacionar las propiedades de los GRB cortos con las de sus estrellas progenitoras y su entorno. Aquí revisamos un análisis extenso de los rayos gamma instantáneos y los afterglows tardíos de este evento. Mostramos que una fracción de los restos polares de la fusión se había acelerado a velocidades ultra-relativistas. Este chorro estructurado tenía un factor de Lorentz inicial de aproximadamente 260 en nuestra dirección, que provenía del eje del chorro, y era unos pocos órdenes de magnitud menos denso que en los típicos GRB cortos. En el momento de su llegada al material circun-burst, el chorro ultra-relativista tenía un perfil cercano a Gaussian y un factor de Lorentz en su núcleo. Había mantenido en cierta medida su colimación interna y coherencia, pero se había extendido lateralmente para crear lóbulos levemente relativistas. Sus choques externos en el material circun-burst inhomogéneo y de baja densidad de las capas en colisión generaron afterglows de aumento lento, que alcanzaron su punto máximo más de 100 días después del rayo gamma instantáneo. El material circun-burst estaba de alguna manera correlacionado con la fusión. Dado que los flujos no relativistas o el material eyectado por marea durante la fusión de BNS no podrían haber llegado a la ubicación de los choques externos antes que el chorro relativista, el material circun-burst podría haber contenido materiales recientemente eyectados de la reanudación de actividades internas, fallos y pérdida de masa debido a la deformación y ruptura de las cortezas estelares por fuerzas de marea durante las últimas etapas de su espiral, pero bien antes de su fusión. Al comparar estos hallazgos con los resultados de simulaciones de Magneto-Hidrodinámica (MHD) relativistas y las ondas gravitacionales observadas, concluimos que las estrellas de neutrones progenitoras eran probablemente viejas, tenían masas cercanas y campos magnéticos altamente reducidos.