Oscillations of rapidly rotating stars
我们提出了数值模拟的重力惯性波在快速旋转的恒星的辐射区传播。第一个模型,使用Boussinesq近似,使我们能够研究嵌入在一个快速旋转的球体或球壳的准不可压缩分层流体的振荡。在第二步中,我们调查的情况下,一个伽玛-剑鱼星使用滞弹性近似。快速旋转的流体的一些迷人的功能,如波吸引子,出现在这两种情况下。
2001-11-23 astro-ph
Structure of rapidly rotating strange stars: salient differences from neutron stars
比较了快速旋转奇异星与中子星的结构参数。的显着差异指出。
2001-11-30 astro-ph
A new criterion for Bar-Forming Instability in Rapidly Rotating Gaseous and Stellar Systems. I. Axisymmetric Form
这篇论文已被arXiv管理员删除,因为它是astro-ph/9411031的错误副本。
2007-10-16 astro-ph
Inertial modes of non-stratified superfluid neutron stars
利用滞弹性和慢旋转近似,给出了非分层超流中子星在牛顿引力作用下绝热惯性模振荡的结果。我们考虑一个简单的双流体模型的超流中子星,其中一个流体由超流中子和第二流体包含所有的共同运动的成分(质子,电子)。这两种流体被认为是“自由的”,在这个意义上,涡介导的力量,如相互摩擦或钉扎是不存在的,但它们可以耦合的状态方程,特别是夹带。静止背景由两种流体组成,这两种流体以可能不同的旋转速率围绕相同的轴均匀旋转。我们研究的特殊情况下,共同旋转的背景,消失夹带,和纯环形r模式,解析。数值计算了非同向旋转背景下的惯性模的本征函数和频率,并研究了它们与相对旋转率和卷吸的关系。在这些非分层模型中,我们发现避免交叉之间的相关模式对,例如。一个“普通”模式和它的"超流体“对应,而其他模式频率通常交叉的背景参数是不同的。我们确认(第一次在模式计算)的发病“双流不稳定性”在一个临界的相对背景旋转速率,并研究这种不稳定性的惯性模式的一些属性。
2003-08-28 astro-ph
Magnetohydrodynamic Instabilities in Shearing, Rotating, Stratified Winds and Disks
我们调查径向分层,磁化,圆柱形流的剪切和浮力不稳定性,磁离心驱动的风和磁化吸积盘的应用。我们确定并研究了9种主要类型的不稳定/过稳定。当磁场主要是环形的,如在原恒星风,系统表现出轴对称的基本(FM)和环形共振模式,轴对称和非轴对称的环形浮力(TB)模式,和非轴对称的磁旋转不稳定性(MRI)模式。具有足够陡的场梯度的风对FM是不稳定的,这促进了在更宽的风的中心的窄的密集射流。TB模式促进小尺度径向混合。在低温风力条件下,MRI的增长率非常低。浮力模式的稳定剪切,和磁共振成像的压缩性,可能是重要的,让原恒星风在太空中传播了很长的距离。当磁场主要是极向的,如在风靠近其源或在天体物理磁盘,系统表现出轴对称的Balbus-Hawley(BH),极向浮力(PB),非轴对称几何浮力(GPB),极向共振模式。BH模式增长速度最快。PB模式在小尺度上促进径向混合。GPB模式在高m时很容易被剪切稳定。我们扩展了以前的MRI分析,专注于压缩性。我们引入了一个“相干小波”技术,推导出封闭形式的表达式瞬时不稳定的标准,增长率,和净放大因子的非轴对称磁共振成像在可压缩流与极向和环向场。我们证实,这些都是在很好的协议与剪切片时间积分的结果。
2000-04-06 astro-ph
Light Curves for Rapidly-Rotating Neutron Stars
本文对快速旋转的中子星表面发出的光进行了光线追迹计算,以构造X射线爆发器和中子星的光变曲线。这些计算是为快速旋转的中子星的真实模型,其中考虑到正确的外部度规和恒星的扁圆形状。我们发现,最重要的影响所产生的旋转来自扁圆形状的旋转恒星。我们发现,近似旋转的中子星作为一个球体引入严重的错误,在拟合值的恒星的半径和质量,如果旋转速率是非常大的。然而,在大多数情况下,可以用球面近似法获得对比率M/R的可接受的拟合。
2006-09-12 astro-ph
Towards a self-consistent relativistic model of the exterior gravitational field of rapidly rotating neutron stars
我们提出了一个描述快速旋转中子星外部引力场的自洽相对论模型。这是通过匹配Manko等人(2000)发现的爱因斯坦场方程的新解和Cook等人(1994)计算的不同状态方程的中子星内部的数值结果来实现的。这种匹配过程为真空解决方案的五个参数的选择提供了约束。在此基础上,我们研究了在这些参数固定的情况下,快速旋转中子星的引力场的一些性质。
2003-01-23 astro-ph
A study of accretion discs around rapidly rotating neutron stars in general relativity and its applications to four Low Mass X-ray Binaries
在考虑广义相对论效应的情况下,计算了快速旋转中子星的吸积盘温度分布、吸积盘光度和边界层光度。我们比较了这些量的理论值与从EXOSAT数据推断的四个低质量X射线双星源XB 1820-30、GX 17+2、GX 9+1和GX 349+2的值,并约束了这些源的几个性质的值。根据我们的计算,GX 9+1和GX 349+2中的中子星是快速旋转的,更严格的状态方程是不利的。
2001-12-07 astro-ph
Possible evolutionary transition from rapidly rotating neutron stars to strange stars due to spin-down
我们提出了超新星爆炸后留下的{ \it快速旋转}中子星由于自旋下降而形成奇异星的设想。通过假设重子总质量守恒但角动量由于引力波发射和/或磁制动而丢失的过程,我们发现从快速旋转的中子星到缓慢旋转的奇异星的转变是可能的,大量的能量$\sim 10^{53} ergs $可能被释放出来.释放的能量可能成为超新星延迟爆炸的新能源。此外,我们的方案表明,与伽马射线暴相关的超新星可能成为未来观测引力波的候选目标。
2005-06-10 astro-ph
A note on the resonant frequencies of rapidly rotating black holes
讨论了快速旋转克尔黑洞共振频率的德特韦勒公式的适用范围。虽然他的公式对极值黑洞是正确的,但它也被普遍接受,它很好地描述了近极值黑洞的共振频率,因此当黑洞变得极值时,有大量的模式聚集在实轴上。我将证明,最后一种说法不仅是不正确的,而且它也不符合德特韦勒的公式,只要它得到适当的谨慎处理。事实证明,只有前n << -log{(r_+-r_-)/r_+}个模式才能用这个公式很好地描述,对于任何天体物理学上的黑洞,这个公式只能转化为一个或两个模式。所有现有的数字数据都进一步支持这一说法。我还讨论了一些影响,这一结果的最近调查的后期动态快速旋转的黑洞。
2004-11-09 astro-ph gr-qc hep-th
Temperature Profiles and Spectra of Accretion Disks around Rapidly Rotating Neutron Stars
在考虑广义相对论效应的情况下,计算了快速旋转中子星周围吸积盘的温度分布和X射线谱。计算的磁盘温度和光度与EXOSAT数据进行比较,以限制五个低质量X射线双星源的属性。我们用分析函数拟合我们的模型光谱,这反过来又可以用于常规的光谱拟合工作。我们的状态方程相关谱模型可能对约束中子星的状态方程模型有帮助。我们还比较了旋转中子星和旋转奇异星的性质,希望能给出一种可能的奇异星识别方法,这对验证奇异夸克物质假说具有重要意义。
2002-05-09 astro-ph
Acoustic oscillations in rapidly rotating polytropic stars I. Effects of the centrifugal distortion
本文提出了一种新的非微扰方法来精确计算快速旋转恒星的振荡模式。本文充分考虑了离心力的影响,忽略了科里奥利力的影响。当振荡的时间尺度比自转速率的倒数短得多时,这一假设是有效的,并且预计适用于$δ$ Scuti星的高径向阶p模。轴对称p-模式已计算在均匀旋转多方模型的恒星。在考虑的频率和旋转范围内,我们发现,随着旋转的增加(i)非旋转频谱的渐近结构首先被破坏,然后被一种新的组织形式所取代(ii)模式振幅倾向于集中在赤道附近(iii)与微扰方法的差异变得显着,只要旋转速率超过约百分之十五的开普勒极限。快速旋转的恒星的地震学的影响进行了讨论。
2006-04-13 astro-ph
Collimated outflows of rapidly rotating young stellar objects
本文基于理想的、静止的、轴对称的磁流体力学,提出了一个快速旋转磁化年轻恒星天体的磁通量面的解析模型。由此产生的冷风的解决方案再现观测到的风速几百\kms $ $和外喷流半径为几千恒星半径的准直喷流。概述了快速旋转恒星源周围的轴对称磁层理论,包括由于快速旋转产生的电场。中心物体的引力一直是这个理论的基础。一个一致的风理论的发展,其中包含牛顿理论作为一个经典的限制。载流等离子体流将导致磁层结构准直成圆柱形。我们表明,渐近结构基本上是由电力的捏缩方程,而不是由离心力和压力。
2000-06-07 astro-ph
Models of Rapidly Rotating Neutron Stars: Remnants of Accretion Induced Collapse
构造了不同旋转的新生中子星的平衡模型,它反映了快速旋转的白矮星吸积导致坍缩的结果。模型的建立分两步进行:(1)构造一个快速旋转的坍缩前白矮星模型;(2)构造一个与白矮星具有相同总质量和角动量分布的静止轴对称中子星。由此产生的坍缩物体由一个高密度的中央核心组成,大小约为20公里,周围是一个从旋转轴延伸超过1000公里的巨大吸积环。这些中子星的旋转动能与引力势能的比值在0.13到0.26之间,表明其中一些天体可能具有非轴对称的动力学不稳定性,可能会发出大量的引力辐射。
2001-07-06 astro-ph
Rapidly rotating strange stars
研究了具有最低阶夸克-胶子相互作用的夸克物质MIT袋模型中奇夸克质量和QCD耦合常数对奇异星快速自转的影响。自转对奇异星的全局参数的影响比中子星模型的影响大。结果表明,在不考虑奇异夸克质量和耦合常数的情况下,旋转奇异星的旋转动能与引力势能的绝对值之比明显高于普通中子星.这可能表明,快速旋转的奇异恒星可能是引力波的重要来源。
2000-09-18 astro-ph
General relativistic spectra of accretion discs around rapidly rotating neutron stars: Effect of light bending
我们目前的计算光谱,看到一个遥远的观察者,从吸积盘周围的快速旋转的中子星。我们的计算是在一个完全广义相对论的框架下进行的,旋转的精确处理。我们考虑了多普勒频移,引力红移和光弯曲效应,以计算所观察到的光谱。我们发现,光弯曲显着修改的高能量部分的光谱。文中还给出了慢转中子星的计算谱。这些结果对于模拟观测到的含有快速旋转中子星的低质量X射线双星的X射线谱具有重要意义。
2001-02-27 astro-ph
Wave chaos in rapidly rotating stars
恒星快速自转对声振荡模式的影响知之甚少。我们研究了旋转多变星中声线的动力学,并利用量子混沌概念表明,本征频谱是分别与近可积和混沌相空间区域相关的规则频率模式和不规则频率子集的叠加。这为快速旋转的恒星地震学开辟了新的视角,也为大规模自然系统中的波混沌提供了新的和潜在的可观察的表现。
2008-05-12 astro-ph nlin.CD
Adiabatic oscillations of non-rotating superfluid neutron stars
本文研究了牛顿物理中非旋转超流中子星的线性(径向和非径向)振荡。我们使用一个简单的双流体模型来描述超流中子星,其中一种流体由超流中子组成,而第二种流体包含所有的共同运动的成分(质子,电子)。在不存在相互摩擦或钉扎等涡旋力的情况下,假设两种流体是“自由的”,但它们可以通过状态方程耦合,特别是通过卷吸。我们数值计算了绝热振荡的本征频率和模式,忽略了导致耗散的β反应。我们发现所有声学型模式都加倍了。(f-模式,p-模式),并确认在这些超流体模型的g-模式的情况下。我们分析和数值表明,只有在非分层的背景模型(即没有成分梯度)的情况下,这些双峰的声学模式可以分为两个不同的家庭,其特征在于无论是共同或反向移动的流体分别,有时被称为“普通”和“超流”模式。然而,在一般的分层情况下,这种分离是不可能的,并且这些声学模式不能被分类为纯粹的“普通”或“超流体”。我们展示了如何改变的两个流体模式的耦合夹带的功能的属性。我们发现避免模式交叉的分层模型,而交叉不避免的非分层,可分离的情况下。正常流体中子星的振荡被恢复为一种特殊的情况,通过简单地将两种流体锁定在一起,在这种有效的单流体情况下,我们发现通常的单线态f-和p-模式,我们也发现预期的g-模式。
2002-04-30 astro-ph
Most Supermassive Black Holes must be Rapidly Rotating
我们利用X射线背景的积分谱和类星体的谱能量分布来推导类星体对宇宙能量输出的贡献。我们发现一个下限的能量从吸积到黑洞的6%,宇宙的总光度可能更多,与15%的可能性。比较这些值与附近星系中心的黑洞的质量,我们表明,吸积过程必须平均非常有效:至少15%的吸积质量必须转化为辐射能量。这进一步意味着大多数超大质量黑洞都在快速旋转。
2001-12-17 astro-ph
Nuclear constraints on gravitational waves from rapidly rotating neutron stars
引力波是时空中的微小扰动,是广义相对论的基本预言,尽管尚未得到直接证实。快速旋转的中子星是引力辐射的可能来源之一,这取决于脉冲星的旋转频率、恒星物质状态方程的细节以及到探测器的距离。应用一个受核实验室最新数据约束的具有对称性能量的状态方程,我们对快速旋转的中子星发射的引力波的应变振幅设定了一个上限。
2008-12-02 astro-ph nucl-ex nucl-th
Absolute Wavelength Shifts - A new diagnostic for rapidly rotating stars
空间天体测量所达到的精确度现在允许在不使用任何光谱学的情况下精确确定天体测量径向速度。知道了这个真实的恒星运动,恒星大气的光谱位移就可以被识别出来,例如引力红移和恒星表面速度场引起的红移。天体测量的准确性与光谱的复杂性无关,例如快速旋转恒星的模糊线轮廓。除了更好地确定恒星的速度,这允许更精确的研究大气动力学,如可能的修改恒星表面对流(造粒)由旋转引起的力量,以及一个潜在的观察对流通过恒星表面。
2003-02-28 astro-ph
A differential rotation driven dynamo in a stably stratified star
我们提出了一个自我维持的磁场在差分旋转非对流恒星内部的数值模拟。一个弱的初始场被微分旋转卷起;由此产生的方位场变得不稳定,并产生一个新的方位场分量,然后重新卷起,从而完成了“发电机回路”。在有和没有稳定分层的情况下都观察到这种效果。实际上,在存在稳定分层的情况下,更容易获得自持场。结果证实了泰勒不稳定性的作用的分析预期。
2005-09-22 astro-ph
Keplerian frequencies and innermost stable circular orbits of rapidly rotating strange stars
通过对低质量X射线双星的X射线观测,可以确定致密恒星遗迹同向旋转最内层稳定圆轨道(ISCO)的频率,并将其值用于约束超致密物质的物态方程。通过建立广义相对论中快速旋转奇异星(夸克)的数值模型,我们发现,对于赤道质量脱落极限旋转的恒星,ISCO确实在恒星表面之上,对于中心能量密度在等于恒星圆周半径的11%的高度上的宽范围,其与能量密度的平方根成反比,零压力下的自约束夸克物质。与静态恒星相比,快速旋转的奇异星的ISCO频率可以低至0.9 kHz(对于1.3太阳质量的奇异星)。因此,根据目前观测到的kHz QPO的频率,例如4U 1820-30的截止频率为1066 Hz,不能排除低质量X射线双星中存在奇异星的可能性。
1999-09-09 astro-ph
General Relativistic Spectra from Accretion Disks around Rapidly Rotating Neutron Stars
我们计算了快速旋转的中子星周围的吸积盘的光谱。在计算恒星结构时考虑了广义相对论的全部效应。我们考虑了多普勒频移,引力红移和光弯曲效应,以计算所观察到的光谱。为了便于直接与观测比较,提出了一个简单的经验函数,它描述了数值计算的光谱。这个函数原则上可以用来区分牛顿能谱和相对论能谱。我们还讨论了用我们的谱模型约束中子星物态方程的可能性。
2001-12-06 astro-ph
Rapidly rotating strange stars for a new equation of state of strange quark matter
对于一个新的奇异夸克物质状态方程,我们构造了广义相对论中快速旋转奇异星的平衡序列。这些序列是静止质量不变的正常和超大质量演化序列。我们还计算了对应于最快速旋转脉冲星PSR 1937 + 21的恒定值$Ω$的平衡序列。除此之外,我们还计算了边缘稳定轨道的半径及其对$Ω$的依赖性,这与X射线双星中千赫兹准周期振荡的建模有关。
2000-09-20 astro-ph hep-ph nucl-th
Slow relaxation of rapidly rotating black holes
我们解析地研究了受扰动的快速旋转黑洞的弛豫相。特别地,我们导出了近极值Kerr黑洞的基本准正规共振的一个简单公式。该公式用黑洞的物理参数表示:Ω =m Ω-i2 π T(n+1/2),其中T和Ω是黑洞的温度和角速度,m是同向旋转赤道模的方位调和指数。该公式意味着,当接近极限T为0时,黑洞的弛豫周期τ sim 1/Im(ω)变得非常长。解析推导的公式示出同意直接数值计算的黑洞共振。我们用我们的结果来证明分析的事实,近极值克尔黑洞饱和最近提出的普遍松弛约束。
2008-11-24 astro-ph gr-qc hep-th