OBDIRANIE NEYTRONNOY ZVEZDY V SOSTAVE TESNOY DVOYNOY SISTEMY V PARE S ChERNOY DYROY

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Рассмотрены последние стадии эволюции пары нейтронная звезда —— черная дыра. Согласно современной парадигме, такие системы в конце концов сливаются, что в некоторых случаях сопровождается приливным разрушением нейтронной звезды. С помощью аналитических методов показано, что в зависимости от параметров системы (начальные массы и собственные моменты импульса компонентов, уравнение состояния нейтронной звезды) также возможен сценарий медленного (порядка нескольких секунд) приливного обдирания нейтронной звезды черной дырой. Дойдя до нижнего предела масс (около одной десятой массы Солнца), нейтронная звезда взрывается, производя сравнительно мощный электромагнитный транзиент. Проведенные популяционные расчеты показывают, что в зависимости от модельных предположений эволюции тесных двойных систем (значение параметра эффективности стадии с общей оболочкой, механизм взрыва сверхновой) и начальной металличности звездной популяции, механизм обдирания возможен в 50–90% случаев среди всех сливающихся пар нейтронных звезд —— черных дыр. Из-за большой массы выброшенного вещества излучение килоновой в таком сценарии имеет хорошие перспективы обнаружения.

References

  1. LIGO/Virgo/KAGRA Коллаборация (The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration, and the KAGRA Collaboration), arXiv:2404.04248 (2024)
  2. Аббот и др. (B. P. Abbott, R. Abbott, T. D. Abbott, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, et al.), Astrophys. J. (Lett.) 848, L13 (2017).
  3. Аранофски и Кролак (P. Jaranowski and A. Krolak), Astrophys. J. 394, 586 (1992).
  4. Бардин и др. (J. M. Bardeen, W. H. Press, and S. A. Teukolsky), Astrophys. J. 178, 347 (1972).
  5. Барроуз и др. (A. Burrows, D. Radice, D. Vartanyan, H. Nagakura, M. A. Skinner, and J. C. Dolence), MNRAS 491,2715 (2020).
  6. Блинников и др. (S. I. Blinnikov, I. D. Novikov, T. V Perevodchikova, and A. G. Polnarev), Sov. Astron. Lett. 10, 177 (1984).
  7. Блинников и др. (S. I. Blinnikov, V. S. Imshennik, D. K. Nadezhin, I. D. Novikov, T.V. Perevodchikova, and A. G. Polnarev), Sov. Astron. 34, 595 (1990).
  8. Блинников и др. (S. I. Blinnikov, F K. Ropke, E. I. Sorokina, M. Gieseler, M. Reinecke, C. Travaglio, et al.), Astron. Astrophys. 453, 229 (2006).
  9. Блинников и др. (S. I. Blinnikov, D. K. Nadyozhin, N.I. Kramarev, and A.V. Yudin), Astron. Rep. 65, 385 (2021).
  10. Блинников и др. (S. Blinnikov, A. Yudin, N. Kramarev, andM. Potashov), Particles 5,198 (2022).
  11. Брукгорден и др. (F S. Broekgaarden, E. Berger, C.J. Neijssel, A. Vigna-Gbmez, D. Chattopadhyay, S. Stevenson, etal.), MNRAS 508, 5028 (2021).
  12. Бхаттачария и др. (M. Bhattacharya, P. Kumar, and G. Smoot), MNRAS 486, 5289 (2019).
  13. Веббинк (R. F. Webbink), Astrophys. J. 277, 355 (1984).
  14. Векс (N. Wex), Classical and Quantum Gravity 12, 983 (1995).
  15. Виллар и др. (V. A. Villar, J. Guillochon, E. Berger, B. D. Metzger, P. S. Cowperthwaite, M. Nicholl, et al.), Astrophys. J. (Lett.) 851, L21 (2017).
  16. Галлаци и др. (A. Gallazzi, S. Charlot, J. Brinchmann, S. M. White, and C.A. Tremonti), MNRAS 362, 41 (2005).
  17. Гомпертц и др. (B. P. Gompertz, M. Nicholl, P. Schmidt, G. Pratten, and A. Vecchio), MNRAS 511,1454 (2022).
  18. Греф и др. (S. K. Greif, K. Hebeler, J. M. Lattimer, C.J. Pethick, and A. Schwenk), Astrophys. J. 901, 155 (2020).
  19. Дан и др. (M. Dan, S. Rosswog, J. Guillochon, and E. Ramirez-Ruiz), Astrophys. J. 737, 89 (2011).
  20. Джакоббо и др. (N. Giacobbo, M. Mapelli, andM. Spera), MNRAS 474, 2959 (2018).
  21. де Коол (M. de Kool), Astrophys. J. 358,189 (1990).
  22. Дроздаидр. (P. Drozda, K. Belczynski, R. O’Shaughnessy, T. Bulik, and C. L. Fryer), Astron. Astrophys. 667, A126 (2022).
  23. Дэвис и др. (M. B. Davies, A. J. Levan, and A. R. King), MNRAS 356, 54 (2005).
  24. Зу и др. (J.-P. Zhu, S. Wu, Y. Qin, B. Zhang, H. Gao, and Z. Cao), Astrophys. J. 928, 167 (2022).
  25. Ибен и Тутуков (I. Iben, Jr. and A. V. Tutukov), Astrophys. J. Suppl. Ser. 54, 335 (1984).
  26. Йип и др. (C.-M. Yip, M.-C. Chu, S.-C. Leung, and L.-M. Lin), Astrophys. J. 956, 115 (2023).
  27. Кавагаши и др. (K. Kawaguchi, K. Kyutoku, M. Shiba ta, and M. Tanaka), Astrophys. J. 825, 52 (2016).
  28. Киппенхан и Вейгерт (R. Kippenhahn and A. Weigert), Zeitschrift fur Astrophysik 65, 251 (1967).
  29. Киучи и др. (K. Kiuchi, Y. Sekiguchi, K. Kyutoku, M. Shibata, K. Taniguchi, and T. Wada), Phys. Rev. D 92, 064034 (2015).
  30. Кларк и Эрдли (J. P.A. Clark and D. M. Eardley), Astrophys. J. 215, 311 (1977).
  31. Ковальська и др. (I. Kowalska, T. Bulik, K. Belczynski, M. Dominik, and D. Gondek-Rosinska), Astron. Astrophys. 527, A70 (2011).
  32. Крамарев и Юдин (N. Kramarev and A. Yudin), MNRAS 525, 3306 (2023a).
  33. Крамарев и Юдин (N. Kramarev and A. Yudin), MNRAS 522, 626 (2023b).
  34. Ксинг и др. (Z. Xing, S. S. Bavera, T. Fragos, M.U. Kruckow, J. Romhn-Garza, J. J. Andrews, et al.), arXiv e-prints, p. arXiv:2309.09600 (2023).
  35. Кудрицкий и Пулс (R.-P. Kudritzki and J. Puls), Ann. Rev. Astron. Astrophys. 38, 613 (2000).
  36. Кютокуидр. (K. Kyutoku, K. loka, H. Okawa, M. Shibata, andK. Taniguchi), Phys. Rev. D 92, 044028 (2015).
  37. Кютокуидр. (K. Kyutoku, M. Shibata, andK. Taniguchi), Living Reviews in Relativity 24, 5 (2021).
  38. Лавлейс и др. (G. Lovelace, M. D. Duez, F Foucart, L. E. Kidder, H. P. Pfeiffer, M. A. Scheel, et al.), Classical and Quantum Gravity 30, 135004 (2013).
  39. Лавридж и др. (A. J. Loveridge, M. V. van der Sluys, and V. Kalogera), Astrophys. J. 743, 49 (2011).
  40. Латтимер и Шрамм (J. M. Lattimer and D. N. Schramm), Astrophys. J. (Lett.)192, L145 (1974).
  41. Ли и Пачинский (L.-X. Li and B. Paczyhski), Astrophys. J. (Lett.) 507, L59 (1998).
  42. Любов и Шу (S. H. Lubow and F. H. Shu), Astrophys. J. 198, 383 (1975).
  43. Мецакаппа и Фуллер (A. Mezzacappa and G. M. Fuller), Open Issues in Core Collapse Supernova Theory, WORLD SCIENTIFIC (2005).
  44. Мецгер и др. (B. D. Metzger, G. Martinez-Pinedo, S. Darbha, E. Quataert, A. Arcones, D. Kasen, et al.), MNRAS 406, 2650 (2010).
  45. Миядзи и др. (S. Miyaji, K. Nomoto, K. Yokoi, and D. Sugimoto), Publ. Astron. Soc. Japan 32, 303 (1980)
  46. Озел и др. (F. Ozel, D. Psaltis, R. Narayan, and A. Santos Villarreal), Astrophys. J. 757, 55 (2012).
  47. Панов и Юдин (I. V. Panov and A. V. Yudin), Astron. Lett. 46, 518 (2020).
  48. Пачинский и др. (B. Paczyhski, J. Zidlkowski, and A. Zytkow), in M. Hack (ed.), Mass Loss from Stars, Vol. 13 of Astrophysics and Space Science Library p. 237 (1969).
  49. Пачинский (B. Paczyhski), Acta Astronomica 17, 287 (1967).
  50. Пирсон и др. (J. M. Pearson, N. Chamel, A. Y. Potekhin, A. F Fantina, C. Ducoin, A. K. Dutta, et al.), MNRAS 481,2994 (2018).
  51. Портегиз Зварт (S. F. Portegies Zwart), Astrophys. J. (Lett.) 503, L53 (1998).
  52. Постнов и Куранов (K. A. Postnov and A. G. Kuranov), MNRAS 483, 3288 (2019)
  53. Постнов и Юнгельсон (K. A. Postnov and L. R. Yungelson), Living Reviews in Relativity 17, 3 (2014).
  54. Постнов и др. (K. A. Postnov, A. G. Kuranov, and I. V. Simkin), Astron. Lett. 45, 728 (2020).
  55. Прайс и др. (D. J. Price, J. Wurster, T. S. Tricco, C. Nixon, S. Toupin, A. Pettitt, et al.), Publ. Astron. Soc. Australia 35, e031 (2018).
  56. Рааджмейкерс и др. (G. Raaijmakers, S. K. Greif, T. E. Riley, T. Hinderer, K. Hebeler, A. Schwenk, et al.), Astrophys. J. (Lett.) 893, L21 (2020).
  57. Ратковик и др. (S. Ratkovic, M. Prakash, and J. M. Lattimer), arXiv e-prints, pp astro-ph/0512133 (2005).
  58. Ризолла (L. Rezzolla), An Introduction to Astrophysical Black Holes and Their Dynamical Production, pp 1—44, Springer Inter. Publ., Cham (2016).
  59. Сисс и Лебрейи (L. Siess and U. Lebreuilly), Astron. Astrophys. 614, A99 (2018).
  60. Танигучи и др. (K. Taniguchi, T. W. Baumgarte, J. A. Faber, and S. L. Shapiro), Phys. Rev. D 77, 044003 (2008).
  61. Фраер и др. (C. L. Fryer, K. Belczynski, G. Wiktorowicz, M. Dominik, V. Kalogera, and D. E. Holz), Astrophys. J. 749, 91 (2012)
  62. Харли и др. (J. R. Hurley, O.R. Pols, and C.A. Tout), MNRAS 315, 543 (2000).
  63. Харли и др. (J. R. Hurley, C. A. Tout, and O. R. Pols), MNRAS 329, 897 (2002).
  64. Хаяши и др. (K. Hayashi, K. Kawaguchi, K. Kiuchi, K. Kyutoku, andM. Shibata), Phys. Rev. D 103, 043007 (2021).
  65. Хаяши и др. (K. Hayashi, S. Fujibayashi, K. Kiuchi, K. Kyutoku, Y. Sekiguchi, and M. Shibata), Phys. Rev. D 106, 023008 (2022).
  66. Хоббс и др. (G. Hobbs, D. R. Lorimer, A. G. Lyne, and M. Kramer), MNRAS 360, 974 (2005).
  67. Шафер и Векс (G. Schafer and N.Wex), Phys. Lett. A 174, 196(1993).
  68. Эгглтон (P. P. Eggleton), Astrophys. J. 268, 368 (1983).
  69. Эйхлер и др. (D. Eichler, M. Livio, T. Piran, and D.N. Schramm), Nature 340, 126 (1989).
  70. Экангер и др. (N. Ekanger, M. Bhattacharya, and S. Horiuchi), MNRAS 525, 2040 (2023).
  71. Юдин (A. V. Yudin), Astron. Lett. 48, 311 (2022).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».