Hinterlässt eine Kilonova einen Überrest mit hoher Masse?

Mein Verständnis von Typ-Ia-Supernovae ist, dass sie in den meisten Fällen den oder die Weißen Zwerge zerstören sollen, die in sie eingedrungen sind, und keine Überreste hoher Dichte hinterlassen (dh keinen Weißen Zwerg, keinen Neutronenstern oder kein Schwarzes Loch). Es wird erwartet, dass Kollisionen zwischen Schwarzen Löchern und Schwarzen Löchern natürlich ein Schwarzes Loch hinterlassen, das weniger Masse hat als die Summe der Massen der Schwarzen Löcher, die in die Kollision eingetreten sind . Erwarten wir, dass eine Kilonova nichts als Gas und Strahlung oder eine Art Sternüberrest hinterlässt? Wenn es einen Überrest hinterlässt, welche Klasse erwarten wir (Weißer Zwerg, Neutronenstern oder Schwarzes Loch) und welche Masse? Das Hinzufügen von Masse erscheint überflüssig, aber die Trennlinien zwischen den Massen dieser Objekte basieren auf Obergrenzen für die Masse der weniger dichten Klasse (Chandrasekhar-Grenze für Weiße Zwerge, Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze für Neutronensterne) und gelten eigentlich nicht als untere Grenze für die Masse der Klasse hoher Dichte. Zum Beispiel werden Neutronensterne manchmal als Riesenkerne bezeichnet , was die untere Grenze ihrer Masse ansetzen würde 1 oder 2 atomare Masseneinheiten, je nachdem, ob das Vorhandensein eines Neutrons und die Stabilität gegenüber radioaktivem Zerfall erforderlich sind. Ja, in diesen Zeiten sind die Leute aufgrund des Unterschieds in den Stabilisierungsmechanismen (Schwerkraft vs. Kernkräfte) poetisch, aber der Punkt bleibt, dass es möglich sein könnte, dass ein Neutronenstern bei weniger als theoretisch stabil ist 1.4 M . Die einzige Untergrenze für die Masse eines Schwarzen Lochs, die ich kenne, wäre die Lebensdauergrenze durch die Verdunstung von Schwarzen Löchern .

Anders ausgedrückt, glauben wir, dass die Dichte an irgendeinem Punkt in einem der inspirierenden Neutronensterne hoch genug wird, um einen Ereignishorizont zu bilden? Wenn das passiert, scheint dies ein plausibler Weg zu sein, um Schwarze Löcher zu erzeugen, die kleiner sind als die, die durch Kernkollaps-Supernovae entstehen , ähnlich wie die kritische Masse für Atombomben erreicht werden kann, indem entweder genügend spaltbares Material zusammengebracht oder das verfügbare Material ausreichend komprimiert wird (z. B. der Detonationsmechanismus des dicken Mannes gegenüber dem des kleinen Jungen ).

Ich glaube nicht, dass wir mit Sicherheit wissen, welche Art von Überbleibseln mit hoher Masse dort ist, aber aus diesem Artikel geht hervor, dass Wissenschaftler das glauben: seeker.com/space/astrophysics/…
Aus dem Grund, warum ich von der jüngsten Gravitationswellendetektion gelesen habe, wird erwartet, dass es am Ende ein Objekt geben wird, das aufgrund von Unregelmäßigkeiten auf seiner Oberfläche (Berge) weiterhin Gravitationswellen erzeugt.
Die untere Massengrenze für einen stabilen Neutronenstern liegt bei etwa 0,2 Sonnenmassen.
Für diejenigen, die neugierig auf @RobJeffries-Quellen sind: physical.stackexchange.com/a/143174/47360

Antworten (1)

Ich denke, es wird allgemein erwartet, dass die Verschmelzung zweier Neutronensterne zur Bildung eines Schwarzen Lochs führen wird. Ungewisser ist, ob sich dieses Schwarze Loch sofort bildet oder sich ein Zwischenzustand eines hyper(/supra)massiven Neutronensterns bildet (siehe z. B. Abschnitt IIC von Hotokezaka et al , PRD, 044026, 2013 für eine Definition von hypermassiv und supermassive Neutronensterne), die dann nach kurzer Zeit zu einem Schwarzen Loch kollabieren. Einige Arbeiten, die sich mit der Stabilität solcher hypermassiver Neutronensterne befassen, die aus einer binären Verschmelzung entstanden sind, sind - 1 , 2 , 3 und 4(Weitere Informationen finden Sie in den Referenzen und Zitaten zu ihnen). In den ersten drei Referenzen denke ich, dass der Kollaps zu einem Schwarzen Loch innerhalb einer Sekunde erwartet wird (siehe Tabelle 2 in Hotokezaka et al , PRD, 044026, 2013 für erwartete Lebensdauern vor Kollapszeiten für verschiedene Zustands- und Massengleichungen von Neutronensternen), während in der letzten findet man eine Spanne von Kollapszeiten von Sekundenbruchteilen bis hin zu mehreren zehntausend Sekunden.

Eine Suche nach einem Post-Merger-Überrest der Neutronenstern-Doppelstern-Fusion GW170817 ist jetzt hier verfügbar . In der Einleitung dieses Papiers werden einige der oben erwähnten Post-Merger-Überrestmöglichkeiten ausführlicher beschrieben. Die Suche findet keine Hinweise auf ein Signal, aber angesichts ihrer Empfindlichkeit ist dies nicht überraschend (sie müssten mehr als die Gesamtmasse des Systems in Gravitationswellen umwandeln, um etwas zu sehen!)