Dynamics, nucleosynthesis, and kilonova signature of black hole—neutron star merger ejecta
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We investigate the ejecta from black hole—neutron star mergers by modeling the formation and interaction of mass ejected in a tidal tail and a disk wind. The outflows are neutron-rich, giving rise to optical/infrared emission powered by the radioactive decay of r -process elements (a kilonova ). Here we perform an end-to-end study of this phenomenon, where we start from the output of a fully-relativistic merger simulation, calculate the post-merger hydrodynamical evolution of the ejecta and disk winds including neutrino physics, determine the final nucleosynthetic yields using post-processing nuclear reaction network calculations, and compute the kilonova emission with a radiative transfer code. We study the effects of the tail-to-disk mass ratio by scaling the tail density. A larger initial tail mass results in fallback matter becoming mixed into the disk and ejected in the subsequent disk wind. Relative to the case of a disk without dynamical ejecta, the combined outflow has lower mean electron fraction, faster speed, larger total mass, and larger absolute mass free of high-opacity Lanthanides or Actinides. In most cases, the nucleosynthetic yield is dominated by the heavy r -process contribution from the unbound part of the dynamical ejecta. A Solar-like abundance distribution can however be obtained when the total mass of the dynamical ejecta is comparable to the mass of the disk outflows. The kilonova has a characteristic duration of 1 week and a luminosity of ∼ 10 41 erg s − 1 , with orientation effects leading to variations of a factor ∼2 in brightness. At early times ( < 1 d) the emission includes an optical component from the (hot) Lanthanide-rich material, but the spectrum evolves quickly to the infrared thereafter.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».