中性子星が衝突するとどうなるか?(What happens when neutron stars collide?)

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2024-06-18 ペンシルベニア州立大学(PennState)

ペンシルバニア州立大学の研究チームは、2つの中性子星が衝突する際に発生する高温のニュートリノが、衝突後2~3ミリ秒の間、星の冷たいコアと不均衡な状態で短期間閉じ込められることを新たに発見しました。これは、衝突の熱と密度がニュートリノを捕捉し、その間にニュートリノが星の物質と弱く相互作用してエネルギーの均衡を取り戻す過程を示しています。これにより、衝突時に発生する信号の特性を理解し、将来の観測や実験に役立つ新たな洞察が得られました。この研究は、物理学と天文学の分野で新たな知見を提供し、次世代の重力波検出器の設計にも影響を与える可能性があります。

<関連情報>

ニュートリノのトラッピングと二重中性子星合体残骸における平衡効果 Neutrino Trapping and Out-of-Equilibrium Effects in Binary Neutron-Star Merger Remnants

Pedro Luis Espino, Peter Hammond, David Radice, Sebastiano Bernuzzi, Rossella Gamba, Francesco Zappa, Luís Felipe Longo Micchi, and Albino Perego
Physical Review Letters  Published 20 May 2024
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.211001

中性子星が衝突するとどうなるか?(What happens when neutron stars collide?)

ABSTRACT

We study out-of-thermodynamic-equilibrium effects in neutron-star mergers with 3D general-relativistic neutrino-radiation large-eddy simulations. During mergers, the cores of the neutron stars remain cold (∼ a few MeV) and out of thermodynamic equilibrium with trapped neutrinos originating from the hot collisional interface between the stars. However, within ∼2 to 3 ms matter and neutrinos reach equilibrium everywhere in the remnant massive neutron star. Our results show that dissipative effects, such as bulk viscosity, if present, are only active for a short window of time after the merger.

1701物理及び化学
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