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【2h】

BINARY NEUTRON STAR MERGERS: A JET ENGINE FOR SHORT GAMMA-RAY BURSTS

机译：二元中子星合并：短伽玛射线爆发的喷气发动机

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摘要

We perform magnetohydrodynamic simulations in full general relativity (GRMHD) of quasi-circular, equal-mass, binary neutron stars that undergo merger. The initial stars are irrotational, n = 1 polytropes and are magnetized. We explore two types of magnetic-field geometries: one where each star is endowed with a dipole magnetic field extending from the interior into the exterior, as in a pulsar, and the other where the dipole field is initially confined to the interior. In both cases the adopted magnetic fields are initially dynamically unimportant. The merger outcome is a hypermassive neutron star that undergoes delayed collapse to a black hole (spin parameter a/MBH ~ 0.74) immersed in a magnetized accretion disk. About 4000M ~ 60(MNS/1.625M⊙) ms following merger, the region above the black hole poles becomes strongly magnetized, and a collimated, mildly relativistic outflow—an incipient jet—is launched. The lifetime of the accretion disk, which likely equals the lifetime of the jet, is Δ t ~ 0.1 (MNS/1.625M⊙) s. In contrast to black hole–neutron star mergers, we find that incipient jets are launched even when the initial magnetic field is confined to the interior of the stars.
机译：我们对拟合并的准圆形，等质量双星中子星进行全广义相对论（GRMHD）的磁流体动力学模拟。初始恒星是无旋的，n = 1的多向性，并且被磁化了。我们研究了两种类型的磁场几何形状：一种是每颗恒星都具有从内部延伸到外部的偶极子磁场，例如在脉冲星中；另一种是最初将偶极子的磁场限制在内部。在这两种情况下，采用的磁场最初在动态上都不重要。合并的结果是一个超质量的中子星，它经历了延迟的坍塌，沉入了磁化吸积盘中的黑洞（自旋参数a / MBH〜0.74）中。合并后约4000M〜60（MNS /1.625M⊙）ms，黑洞极上方的区域被强烈磁化，并发射了准直的，相对论的流出流（初始射流）。吸积盘的寿命很可能等于射流的寿命，为Δt〜0.1（MNS /1.625M⊙）s。与黑洞-中子星合并不同，我们发现即使初始磁场局限于恒星内部，初始射流也会发射出去。

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