Back to Search Start Over

Estimating the Contribution of Dynamical Ejecta in the Kilonova Associated with GW170817

Authors :
B. P. Abbott
R. Abbott
T. D. Abbott
F. Acernese
K. Ackley
C. Adams
T. Adams
P. Addesso
R. X. Adhikari
V. B. Adya
C. Affeldt
M. Afrough
B. Agarwal
M. Agathos
K. Agatsuma
N. Aggarwal
O. D. Aguiar
L. Aiello
A. Ain
P. Ajith
B. Allen
G. Allen
A. Allocca
P. A. Altin
A. Amato
A. Ananyeva
S. B. Anderson
W. G. Anderson
S. V. Angelova
S. Antier
S. Appert
K. Arai
M. C. Araya
J. S. Areeda
N. Arnaud
K. G. Arun
S. Ascenzi
G. Ashton
M. Ast
S. M. Aston
P. Astone
D. V. Atallah
P. Aufmuth
C. Aulbert
K. AultONeal
C. Austin
A. Avila-Alvarez
S. Babak
P. Bacon
M. K. M. Bader
S. Bae
P. T. Baker
F. Baldaccini
G. Ballardin
S. Banagiri
J. C. Barayoga
S. E. Barclay
B. C. Barish
D. Barker
K. Barkett
F. Barone
B. Barr
L. Barsotti
M. Barsuglia
D. Barta
J. Bartlett
I. Bartos
R. Bassiri
A. Basti
J. C. Batch
M. Bawaj
J. C. Bayley
M. Bazzan
B. Bécsy
C. Beer
M. Bejger
I. Belahcene
A. S. Bell
G. Bergmann
S. Bernuzzi
J. J. Bero
C. P. L. Berry
D. Bersanetti
A. Bertolini
J. Betzwieser
S. Bhagwat
R. Bhandare
I. A. Bilenko
G. Billingsley
C. R. Billman
J. Birch
I. A. Birney
O. Birnholtz
S. Biscans
S. Biscoveanu
A. Bisht
M. Bitossi
C. Biwer
M. A. Bizouard
J. K. Blackburn
J. Blackman
C. D. Blair
D. G. Blair
R. M. Blair
S. Bloemen
O. Bock
N. Bode
M. Boer
G. Bogaert
A. Bohe
F. Bondu
E. Bonilla
R. Bonnand
B. A. Boom
R. Bork
V. Boschi
S. Bose
K. Bossie
Y. Bouffanais
A. Bozzi
C. Bradaschia
P. R. Brady
M. Branchesi
J. E. Brau
T. Briant
A. Brillet
M. Brinkmann
V. Brisson
P. Brockill
J. E. Broida
A. F. Brooks
D. D. Brown
S. Brunett
C. C. Buchanan
A. Buikema
T. Bulik
H. J. Bulten
A. Buonanno
D. Buskulic
C. Buy
R. L. Byer
M. Cabero
L. Cadonati
G. Cagnoli
C. Cahillane
J. Calderón Bustillo
T. A. Callister
E. Calloni
J. B. Camp
M. Canepa
P. Canizares
K. C. Cannon
H. Cao
J. Cao
C. D. Capano
E. Capocasa
F. Carbognani
S. Caride
M. F. Carney
J. Casanueva Diaz
C. Casentini
S. Caudill
M. Cavaglià
F. Cavalier
R. Cavalieri
G. Cella
C. B. Cepeda
P. Cerdá-Durán
G. Cerretani
E. Cesarini
S. J. Chamberlin
M. Chan
S. Chao
P. Charlton
E. Chase
E. Chassande-Mottin
D. Chatterjee
K. Chatziioannou
B. D. Cheeseboro
H. Y. Chen
X. Chen
Y. Chen
H.-P. Cheng
H. Chia
A. Chincarini
A. Chiummo
T. Chmiel
H. S. Cho
M. Cho
J. H. Chow
N. Christensen
Q. Chu
A. J. K. Chua
S. Chua
A. K. W. Chung
S. Chung
G. Ciani
R. Ciolfi
C. E. Cirelli
A. Cirone
F. Clara
J. A. Clark
P. Clearwater
F. Cleva
C. Cocchieri
E. Coccia
P.-F. Cohadon
D. Cohen
A. Colla
C. G. Collette
L. R. Cominsky
M. Constancio Jr.
L. Conti
S. J. Cooper
P. Corban
T. R. Corbitt
I. Cordero-Carrión
K. R. Corley
N. Cornish
A. Corsi
S. Cortese
C. A. Costa
M. W. Coughlin
S. B. Coughlin
J.-P. Coulon
S. T. Countryman
P. Couvares
P. B. Covas
E. E. Cowan
D. M. Coward
M. J. Cowart
D. C. Coyne
R. Coyne
J. D. E. Creighton
T. D. Creighton
J. Cripe
S. G. Crowder
T. J. Cullen
A. Cumming
L. Cunningham
E. Cuoco
T. Dal Canton
G. Dálya
S. L. Danilishin
S. D’Antonio
K. Danzmann
A. Dasgupta
C. F. Da Silva Costa
V. Dattilo
I. Dave
M. Davier
D. Davis
E. J. Daw
B. Day
S. De
D. DeBra
J. Degallaix
M. De Laurentis
S. Deléglise
W. Del Pozzo
N. Demos
T. Denker
T. Dent
R. De Pietri
V. Dergachev
R. De Rosa
R. T. DeRosa
C. De Rossi
R. DeSalvo
O. de Varona
J. Devenson
S. Dhurandhar
M. C. Díaz
T. Dietrich
L. Di Fiore
M. Di Giovanni
T. Di Girolamo
A. Di Lieto
S. Di Pace
I. Di Palma
F. Di Renzo
Z. Doctor
V. Dolique
F. Donovan
K. L. Dooley
S. Doravari
I. Dorrington
R. Douglas
M. Dovale Álvarez
T. P. Downes
M. Drago
C. Dreissigacker
J. C. Driggers
Z. Du
M. Ducrot
P. Dupej
S. E. Dwyer
T. B. Edo
M. C. Edwards
A. Effler
H.-B. Eggenstein
P. Ehrens
J. Eichholz
S. S. Eikenberry
R. A. Eisenstein
R. C. Essick
D. Estevez
Z. B. Etienne
T. Etzel
M. Evans
T. M. Evans
M. Factourovich
V. Fafone
H. Fair
S. Fairhurst
X. Fan
S. Farinon
B. Farr
W. M. Farr
E. J. Fauchon-Jones
M. Favata
M. Fays
C. Fee
H. Fehrmann
J. Feicht
M. M. Fejer
A. Fernandez-Galiana
I. Ferrante
E. C. Ferreira
F. Ferrini
F. Fidecaro
D. Finstad
I. Fiori
D. Fiorucci
M. Fishbach
R. P. Fisher
M. Fitz-Axen
R. Flaminio
M. Fletcher
H. Fong
J. A. Font
P. W. F. Forsyth
S. S. Forsyth
J.-D. Fournier
S. Frasca
F. Frasconi
Z. Frei
A. Freise
R. Frey
V. Frey
E. M. Fries
P. Fritschel
V. V. Frolov
P. Fulda
M. Fyffe
H. Gabbard
B. U. Gadre
S. M. Gaebel
J. R. Gair
L. Gammaitoni
M. R. Ganija
S. G. Gaonkar
C. Garcia-Quiros
F. Garufi
B. Gateley
S. Gaudio
G. Gaur
V. Gayathri
N. Gehrels
G. Gemme
E. Genin
A. Gennai
D. George
J. George
L. Gergely
V. Germain
S. Ghonge
Abhirup Ghosh
Archisman Ghosh
S. Ghosh
J. A. Giaime
K. D. Giardina
A. Giazotto
K. Gill
L. Glover
E. Goetz
R. Goetz
S. Gomes
B. Goncharov
G. González
J. M. Gonzalez Castro
A. Gopakumar
M. L. Gorodetsky
S. E. Gossan
M. Gosselin
R. Gouaty
A. Grado
C. Graef
M. Granata
A. Grant
S. Gras
C. Gray
G. Greco
A. C. Green
E. M. Gretarsson
P. Groot
H. Grote
S. Grunewald
P. Gruning
G. M. Guidi
X. Guo
A. Gupta
M. K. Gupta
K. E. Gushwa
E. K. Gustafson
R. Gustafson
O. Halim
B. R. Hall
E. D. Hall
E. Z. Hamilton
G. Hammond
M. Haney
M. M. Hanke
J. Hanks
C. Hanna
M. D. Hannam
O. A. Hannuksela
J. Hanson
T. Hardwick
J. Harms
G. M. Harry
I. W. Harry
M. J. Hart
C.-J. Haster
K. Haughian
J. Healy
A. Heidmann
M. C. Heintze
H. Heitmann
P. Hello
G. Hemming
M. Hendry
I. S. Heng
J. Hennig
A. W. Heptonstall
M. Heurs
S. Hild
T. Hinderer
D. Hoak
D. Hofman
K. Holt
D. E. Holz
P. Hopkins
C. Horst
J. Hough
E. A. Houston
E. J. Howell
A. Hreibi
Y. M. Hu
E. A. Huerta
D. Huet
B. Hughey
S. Husa
S. H. Huttner
T. Huynh-Dinh
N. Indik
R. Inta
G. Intini
H. N. Isa
J.-M. Isac
M. Isi
B. R. Iyer
K. Izumi
T. Jacqmin
K. Jani
P. Jaranowski
S. Jawahar
F. Jiménez-Forteza
W. W. Johnson
N. K. Johnson-McDaniel
D. I. Jones
R. Jones
R. J. G. Jonker
L. Ju
J. Junker
C. V. Kalaghatgi
V. Kalogera
B. Kamai
S. Kandhasamy
G. Kang
J. B. Kanner
S. J. Kapadia
S. Karki
K. S. Karvinen
M. Kasprzack
W. Kastaun
M. Katolik
E. Katsavounidis
W. Katzman
S. Kaufer
K. Kawabe
K. Kawaguchi
F. Kéfélian
D. Keitel
A. J. Kemball
R. Kennedy
C. Kent
J. S. Key
F. Y. Khalili
I. Khan
S. Khan
Z. Khan
E. A. Khazanov
N. Kijbunchoo
Chunglee Kim
J. C. Kim
K. Kim
W. Kim
W. S. Kim
Y.-M. Kim
S. J. Kimbrell
E. J. King
P. J. King
M. Kinley-Hanlon
R. Kirchhoff
J. S. Kissel
L. Kleybolte
S. Klimenko
T. D. Knowles
P. Koch
S. M. Koehlenbeck
S. Koley
V. Kondrashov
A. Kontos
M. Korobko
W. Z. Korth
I. Kowalska
D. B. Kozak
C. Krämer
V. Kringel
A. Królak
G. Kuehn
P. Kumar
R. Kumar
S. Kumar
L. Kuo
A. Kutynia
S. Kwang
B. D. Lackey
K. H. Lai
M. Landry
R. N. Lang
J. Lange
B. Lantz
R. K. Lanza
S. L. Larson
A. Lartaux-Vollard
P. D. Lasky
M. Laxen
A. Lazzarini
C. Lazzaro
P. Leaci
S. Leavey
C. H. Lee
H. K. Lee
H. M. Lee
H. W. Lee
K. Lee
J. Lehmann
A. Lenon
M. Leonardi
N. Leroy
N. Letendre
Y. Levin
T. G. F. Li
S. D. Linker
T. B. Littenberg
J. Liu
X. Liu
R. K. L. Lo
N. A. Lockerbie
L. T. London
J. E. Lord
M. Lorenzini
V. Loriette
M. Lormand
G. Losurdo
J. D. Lough
C. O. Lousto
G. Lovelace
H. Lück
D. Lumaca
A. P. Lundgren
R. Lynch
Y. Ma
R. Macas
S. Macfoy
B. Machenschalk
M. MacInnis
D. M. Macleod
I. Magaña Hernandez
F. Magaña-Sandoval
L. Magaña Zertuche
R. M. Magee
E. Majorana
I. Maksimovic
N. Man
V. Mandic
V. Mangano
G. L. Mansell
M. Manske
M. Mantovani
F. Marchesoni
F. Marion
S. Márka
Z. Márka
C. Markakis
A. S. Markosyan
A. Markowitz
E. Maros
A. Marquina
F. Martelli
L. Martellini
I. W. Martin
R. M. Martin
D. V. Martynov
K. Mason
E. Massera
A. Masserot
T. J. Massinger
M. Masso-Reid
S. Mastrogiovanni
A. Matas
F. Matichard
L. Matone
N. Mavalvala
N. Mazumder
R. McCarthy
D. E. McClelland
S. McCormick
L. McCuller
S. C. McGuire
G. McIntyre
J. McIver
D. J. McManus
L. McNeill
T. McRae
S. T. McWilliams
D. Meacher
G. D. Meadors
M. Mehmet
J. Meidam
E. Mejuto-Villa
A. Melatos
G. Mendell
R. A. Mercer
E. L. Merilh
M. Merzougui
S. Meshkov
C. Messenger
C. Messick
R. Metzdorff
P. M. Meyers
H. Miao
C. Michel
H. Middleton
E. E. Mikhailov
L. Milano
A. L. Miller
B. B. Miller
J. Miller
M. Millhouse
M. C. Milovich-Goff
O. Minazzoli
Y. Minenkov
J. Ming
C. Mishra
S. Mitra
V. P. Mitrofanov
G. Mitselmakher
R. Mittleman
D. Moffa
A. Moggi
K. Mogushi
M. Mohan
S. R. P. Mohapatra
M. Montani
C. J. Moore
D. Moraru
G. Moreno
S. R. Morriss
B. Mours
C. M. Mow-Lowry
G. Mueller
A. W. Muir
Arunava Mukherjee
D. Mukherjee
S. Mukherjee
N. Mukund
A. Mullavey
J. Munch
E. A. Muñiz
M. Muratore
P. G. Murray
K. Napier
I. Nardecchia
L. Naticchioni
R. K. Nayak
J. Neilson
G. Nelemans
T. J. N. Nelson
M. Nery
A. Neunzert
L. Nevin
J. M. Newport
G. Newton
K. K. Y. Ng
T. T. Nguyen
D. Nichols
A. B. Nielsen
S. Nissanke
A. Nitz
A. Noack
F. Nocera
D. Nolting
C. North
L. K. Nuttall
J. Oberling
G. D. O’Dea
G. H. Ogin
J. J. Oh
S. H. Oh
F. Ohme
M. A. Okada
M. Oliver
P. Oppermann
Richard J. Oram
B. O’Reilly
R. Ormiston
L. F. Ortega
R. O’Shaughnessy
S. Ossokine
D. J. Ottaway
H. Overmier
B. J. Owen
A. E. Pace
J. Page
M. A. Page
A. Pai
S. A. Pai
J. R. Palamos
O. Palashov
C. Palomba
A. Pal-Singh
Howard Pan
Huang-Wei Pan
B. Pang
P. T. H. Pang
C. Pankow
F. Pannarale
B. C. Pant
F. Paoletti
A. Paoli
M. A. Papa
A. Parida
W. Parker
D. Pascucci
A. Pasqualetti
R. Passaquieti
D. Passuello
M. Patil
B. Patricelli
B. L. Pearlstone
M. Pedraza
R. Pedurand
L. Pekowsky
A. Pele
S. Penn
C. J. Perez
A. Perreca
L. M. Perri
H. P. Pfeiffer
M. Phelps
O. J. Piccinni
M. Pichot
F. Piergiovanni
V. Pierro
G. Pillant
L. Pinard
I. M. Pinto
M. Pirello
M. Pitkin
M. Poe
R. Poggiani
P. Popolizio
E. K. Porter
A. Post
J. Powell
J. Prasad
J. W. W. Pratt
G. Pratten
V. Predoi
T. Prestegard
M. Prijatelj
M. Principe
S. Privitera
G. A. Prodi
L. G. Prokhorov
O. Puncken
M. Punturo
P. Puppo
M. Pürrer
H. Qi
V. Quetschke
E. A. Quintero
R. Quitzow-James
D. S. Rabeling
H. Radkins
P. Raffai
S. Raja
C. Rajan
B. Rajbhandari
M. Rakhmanov
K. E. Ramirez
A. Ramos-Buades
P. Rapagnani
V. Raymond
M. Razzano
J. Read
T. Regimbau
L. Rei
S. Reid
D. H. Reitze
W. Ren
S. D. Reyes
F. Ricci
P. M. Ricker
S. Rieger
K. Riles
M. Rizzo
N. A. Robertson
R. Robie
F. Robinet
A. Rocchi
L. Rolland
J. G. Rollins
V. J. Roma
R. Romano
C. L. Romel
J. H. Romie
D. Rosińska
M. P. Ross
S. Rowan
A. Rüdiger
P. Ruggi
G. Rutins
K. Ryan
S. Sachdev
T. Sadecki
L. Sadeghian
M. Sakellariadou
L. Salconi
M. Saleem
F. Salemi
A. Samajdar
L. Sammut
L. M. Sampson
E. J. Sanchez
L. E. Sanchez
N. Sanchis-Gual
V. Sandberg
J. R. Sanders
B. Sassolas
O. Sauter
R. L. Savage
A. Sawadsky
P. Schale
M. Scheel
J. Scheuer
J. Schmidt
P. Schmidt
R. Schnabel
R. M. S. Schofield
A. Schönbeck
E. Schreiber
D. Schuette
B. W. Schulte
B. F. Schutz
S. G. Schwalbe
J. Scott
S. M. Scott
E. Seidel
D. Sellers
A. S. Sengupta
D. Sentenac
V. Sequino
A. Sergeev
D. A. Shaddock
T. J. Shaffer
A. A. Shah
M. S. Shahriar
M. B. Shaner
L. Shao
B. Shapiro
P. Shawhan
A. Sheperd
D. H. Shoemaker
D. M. Shoemaker
K. Siellez
X. Siemens
M. Sieniawska
D. Sigg
A. D. Silva
L. P. Singer
A. Singh
A. Singhal
A. M. Sintes
B. J. J. Slagmolen
B. Smith
J. R. Smith
R. J. E. Smith
S. Somala
E. J. Son
J. A. Sonnenberg
B. Sorazu
F. Sorrentino
T. Souradeep
A. P. Spencer
A. K. Srivastava
K. Staats
A. Staley
M. Steinke
J. Steinlechner
S. Steinlechner
D. Steinmeyer
S. P. Stevenson
R. Stone
D. J. Stops
K. A. Strain
G. Stratta
S. E. Strigin
A. Strunk
R. Sturani
A. L. Stuver
T. Z. Summerscales
L. Sun
S. Sunil
J. Suresh
P. J. Sutton
B. L. Swinkels
M. J. Szczepańczyk
M. Tacca
S. C. Tait
C. Talbot
D. Talukder
D. B. Tanner
M. Tápai
A. Taracchini
J. D. Tasson
J. A. Taylor
R. Taylor
S. V. Tewari
T. Theeg
F. Thies
E. G. Thomas
M. Thomas
P. Thomas
K. A. Thorne
E. Thrane
S. Tiwari
V. Tiwari
K. V. Tokmakov
K. Toland
M. Tonelli
Z. Tornasi
A. Torres-Forné
C. I. Torrie
D. Töyrä
F. Travasso
G. Traylor
J. Trinastic
M. C. Tringali
L. Trozzo
K. W. Tsang
M. Tse
R. Tso
L. Tsukada
D. Tsuna
D. Tuyenbayev
K. Ueno
D. Ugolini
C. S. Unnikrishnan
A. L. Urban
S. A. Usman
H. Vahlbruch
G. Vajente
G. Valdes
N. van Bakel
M. van Beuzekom
J. F. J. van den Brand
C. Van Den Broeck
D. C. Vander-Hyde
L. van der Schaaf
J. V. van Heijningen
A. A. van Veggel
M. Vardaro
V. Varma
S. Vass
M. Vasúth
A. Vecchio
G. Vedovato
J. Veitch
P. J. Veitch
K. Venkateswara
G. Venugopalan
D. Verkindt
F. Vetrano
A. Viceré
A. D. Viets
S. Vinciguerra
D. J. Vine
J.-Y. Vinet
S. Vitale
T. Vo
H. Vocca
C. Vorvick
S. P. Vyatchanin
A. R. Wade
L. E. Wade
M. Wade
R. Walet
M. Walker
L. Wallace
S. Walsh
G. Wang
H. Wang
J. Z. Wang
W. H. Wang
Y. F. Wang
R. L. Ward
J. Warner
M. Was
J. Watchi
B. Weaver
L.-W. Wei
M. Weinert
A. J. Weinstein
R. Weiss
L. Wen
E. K. Wessel
P. Weßels
J. Westerweck
T. Westphal
K. Wette
J. T. Whelan
B. F. Whiting
C. Whittle
D. Wilken
D. Williams
R. D. Williams
A. R. Williamson
J. L. Willis
B. Willke
M. H. Wimmer
W. Winkler
C. C. Wipf
H. Wittel
G. Woan
J. Woehler
J. Wofford
K. W. K. Wong
J. Worden
J. L. Wright
D. S. Wu
D. M. Wysocki
S. Xiao
H. Yamamoto
C. C. Yancey
L. Yang
M. J. Yap
M. Yazback
Hang Yu
Haocun Yu
M. Yvert
A. Zadrożny
M. Zanolin
T. Zelenova
J.-P. Zendri
M. Zevin
L. Zhang
M. Zhang
T. Zhang
Y.-H. Zhang
C. Zhao
M. Zhou
Z. Zhou
S. J. Zhu
X. J. Zhu
A. B. Zimmerman
M. E. Zucker
J. Zweizig
(LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration)
Source :
The Astrophysical Journal Letters, Vol 850, Iss 2, p L39 (2017)
Publication Year :
2017
Publisher :
IOP Publishing, 2017.

Abstract

The source of the gravitational-wave (GW) signal GW170817, very likely a binary neutron star merger, was also observed electromagnetically, providing the first multi-messenger observations of this type. The two-week-long electromagnetic (EM) counterpart had a signature indicative of an r -process-induced optical transient known as a kilonova. This Letter examines how the mass of the dynamical ejecta can be estimated without a direct electromagnetic observation of the kilonova, using GW measurements and a phenomenological model calibrated to numerical simulations of mergers with dynamical ejecta. Specifically, we apply the model to the binary masses inferred from the GW measurements, and use the resulting mass of the dynamical ejecta to estimate its contribution (without the effects of wind ejecta) to the corresponding kilonova light curves from various models. The distributions of dynamical ejecta mass range between ${M}_{\mathrm{ej}}={10}^{-3}-{10}^{-2}\,{M}_{\odot }$ for various equations of state, assuming that the neutron stars are rotating slowly. In addition, we use our estimates of the dynamical ejecta mass and the neutron star merger rates inferred from GW170817 to constrain the contribution of events like this to the r -process element abundance in the Galaxy when ejecta mass from post-merger winds is neglected. We find that if ≳10% of the matter dynamically ejected from binary neutron star (BNS) mergers is converted to r -process elements, GW170817-like BNS mergers could fully account for the amount of r -process material observed in the Milky Way.

Details

Language :
English
ISSN :
20418213 and 20418205
Volume :
850
Issue :
2
Database :
Directory of Open Access Journals
Journal :
The Astrophysical Journal Letters
Publication Type :
Academic Journal
Accession number :
edsdoj.8e08e4c49f9e4d78922a9cbf317e1838
Document Type :
article
Full Text :
https://doi.org/10.3847/2041-8213/aa9478