천문·천체물리
자기장 구조가 중성자별 병합 잔해의 전자기파·중력파 방출에 미치는 영향
연구진은 네 가지 서로 다른 자기장 구조(쌍극자 펄사형, 별 내부의 폴로이달·토로이달 혼합형, 그리고 0.95 R_NS와 0.5 R_NS 반경에서 혼합 코어가 펄사형 구조로 매끄럽게 전이하는 두 가지)를 적용해 쌍성 중성자별(BNS) 병합의 일반상대론적 자기유체역학(GRMHD) 시뮬레이션을 수행했으며, 후자의 두 구조는 BNS 병합 연구에 처음 도입된 것이다. SLy와 WFF1 두 가지 상태방정식을 사용해 각각 ADM 질량 2.7과 2.6인 계를 진화시키고, 장수명 잔해의 거동을 살피기 위해 질량이 더 낮은 SLy 쌍성도 추가했다. 주요 결과로 자기화된 잔해의 대류 안정성을 처음으로 평가했고, 펄사형 구조에서는 m=0과 m=2 모드의 비선형 결합과 일치하는 뚜렷한 2차 피크가 중력파 스펙트럼에 나타났으나 다른 구조에서는 관측되지 않았다. 또한 자기장 구조가 중력파 방출 특성에 큰 영향을 미쳐 50Mpc 이내 근거리 사건의 경우 미래 중력파 검출기로 서로 다른 자기장 구조를 관측적으로 구별할 수 있으며, 모든 모델에서 짧은 감마선 폭발(sGRB)과 양립하는 광도가 얻어졌고 순수 폴로이달 구조가 상대론적 제트를 구동하는 데 가장 효율적이었다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)