Resolving the Fastest Ejecta from Binary Neutron Star Mergers: Implications for Electromagnetic Counterparts
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We examine the effect of spatial resolution on initial mass ejection in grid-based hydrodynamic simulations of binary neutron star mergers. The subset of the dynamical ejecta with velocities greater than ∼0.6c can generate an ultraviolet precursor to the kilonova on approximately hour timescales and contribute to a years long nonthermal afterglow. Previous work has found differing amounts of this fast ejecta, by one to two orders of magnitude, when using particle-based or grid-based hydrodynamic methods. Here, we carry out a numerical experiment that models the merger as an axisymmetric collision in a corotating frame, accounting for Newtonian self-gravity, inertial forces, and gravitational wave losses. The lower computational cost allows us to reach spatial resolutions as high as 4 m, or ∼3 × 10−4 of the stellar radius. We find that fast ejecta production converges to within 10% for a cell size of 20 m. This suggests that fast ejecta quantities found in existing grid-based merger simulations are unlikely to increase to the level needed to match particle-based results upon further resolution increases. The resulting neutron-powered precursors are in principle detectable out to distances ≲200 Mpc with upcoming facilities.We also find that head-on collisions at the freefall speed, relevant for eccentric mergers, yield fast and slow ejecta quantities of order 10−2 M ⊙, with a kilonova signature distinct from that of quasi-circular mergers.
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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 | 0,004 |
| 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».