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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2524| Formación de Estrellas de Neutrones por Explosiones de Supernova en Sistemas Binarios con un Agujero Negro | |
| David Barrero González | |
| Aldo Batta Alejandro Vigna Gómez | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Neutron Star Black Hole Supernova Smoothed-particle Hydrodynamics Binary System Neutron Star Black Hole Supernova Smoothed-particle Hydrodynamics Binary System | |
| From the detection of gravitational wave sources GW200105 and GW200115, produced by the merging of a neutron star and a black hole, it took special relevance understanding how this kind of systems originates. One of the channels which explain the formation of this kind of binaries, is the isolated evolution of binary systems with two massive stars, where both of remnants are born from a gravitational core collapse of their progenitor star at the ending of their evolutive stage. In this channel, the first remnant to be born is a black hole, since its progeni- tor is the more massive of the binary. Then, it takes place a failed supernova. Then, in a similar way, the companion star goes through a core collapse, after which it forms a proto-neutron star, and later it occurs a supernova. In this work we explore the stage related to this supernova, where a fraction of the matter released by the star will be recaptured by the neutron star’s gravitational field, increasing its mass, with the purpose of study the supernova’s effect on final individual masses and binary’s orbital properties. In the approach used in this work, both the black hole and the neutron star are supposed to interact with their environment only by Newtonian gravity, while magnetic fields and relativistic effects are not taken into account. For the supernova explosion we study two different cases. Firstly, we suppose the explosion has spherical symmetry, changing only the energy of the explosion. Then, we introduce an asymmetry in the explosion, which it will transfer momentum to the neutron star, known as natal kick, whose intensity deppends on the asymmetry degree and energy of the explosion. Using the results obtained from these simulations, we analyze the individual physical parameters of each member of the binary, such as accreted mass, mass accretion rate and spin. Then, we compute the orbital parameters of the binary system, such as eccentricity, semimajor axis, orbital period, effective spin and coalescence time of the resulting binary. A partir de la detección de las fuentes de ondas gravitacionales GW200105 y GW2000115, originadas por la coalescencia de una estrella de neutrones y un agujero negro, tomó especial relevancia el estudio de la formación de este tipo de sistemas binarios. Uno de los canales que explica la formación de este tipo de binarias es la evolución aislada de sistemas binarios compuestos por estrellas masivas, donde ambos remanentes surgen a partir del colapso gravitacional del núcleo de su estrella progenitora al final de su etapa evolutiva. En este canal de formación, el primer remanente que se forma en una binaria de este tipo es el agujero negro, pues su progenitora es la más masiva, tras lo cual suele ocurrir una supernova fallida. Despúes, de manera similar, el núcleo de la estrella acompañante también sufre un colapso gravitatorio que da paso a la formación de una proto-estrella de neutrones, a la que le sigue una supernova. En este trabajo se explora la etapa relacionada a la segunda supernova, donde parte del material eyectado por la estrella será recapturada por el campo gravitatorio de la estrella de neutrones, incrementando su masa, esto con el propósito de estudiar cómo la supernova afecta a las masas individuales finales y las propiedades de la binaria. En el enfoque aquí adoptado, tanto el agujero negro como la estrellas de neutrones son considerados como objetos que interactúan con el medio circundante únicamente por gravedad Newtoniana, pues no se consideran campos magnéticos ni efectos relativistas. Para la explosión de supernova se analizaron dos casos distintos. En el primero, la supernova tiene simetría esférica, y se realizaron simulaciones para diferentes energías. En el segundo, se introduce una asimetría en la supernova, la cual transferirá momento a la estrella de neutrones, conocida como patada natal, cuya intensidad dependerá del grado de asimetría en la supernova y la energía total contenida en esta. A partir de los resultados obtenidos en las simulaciones se analizan los parámetros físicos individuales de cada miembro de la binaria, tales como la masa acretada, tasa de acreción de masa y espín, con los cuales a su vez se calculan sus parámetros orbitales, como son la excentricidad, semieje mayor, periodo, espín efectivo y tiempo de coalescencia de la binaria resultante. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2024 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Barrero González, D., (2024), Formación de Estrellas de Neutrones por Explosiones de Supernova en Sistemas Binarios con un Agujero Negro, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| OTRAS ESPECIALIDADES ASTRONÓMICAS | |
| Versión aceptada | |
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| Aparece en las colecciones: | Maestría en Astrofísica |
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