The pasta structure in the hadron-quark phase transition and the effects on magnetized compact stars
本文报道了夸克-强子相变对具有纯环向磁场的广义相对论恒星结构的影响。对于混合相，我们考虑了有限尺寸效应，这导致不均匀的“Pasta”结构。我们的研究是基于轴对称和静态形式主义，包括纯环形磁场。对于混合星，我们发现了磁场的特征分布，这种分布具有起源于夸克-强子混合相的不连续性。这些磁场的分布将改变天体物理现象，如冷却过程。
2009-11-24 astro-ph.HE
Effect of the toroidal magnetic field on the runaway instability of relativistic tori
失控不稳定性在黑洞周围的流体环中起作用。它影响接近临界（尖点溢出）配置的系统。逃逸效应取决于流体角动量分布的径向轮廓l（R），中心黑洞的无量纲自旋a，以及其他因素，如自引力。先前已经证明，对于径向角动量分布的幂律依赖性，对于足够高的正值q，非磁化环面总是变得失控稳定。在这里，我们讨论了失控的不稳定性的轴对称模型的框架内的理想流体赋予一个纯环形磁场的作用。尖点上物质的逐渐吸积将质量和角动量转移到黑洞中，从而改变了克尔度规的内禀参数。我们研究了气体与磁压力的比值和模型的其他参数对临界位形演化的影响，这些临界位形正好处于尖点溢出的边缘。我们表明，环形磁分量内的吸积环不会改变其振荡的频率显着。我们确定这些振荡的径向周转模式。即使在环面的纯流体动力学状态稳定的情况下，这些微弱的影响也可能触发失控不稳定性。另一方面，在大多数情况下，稳定的配置不受影响，初始偏差在几个轨道周期后逐渐衰减。我们展示了依赖于初始磁化强度β、斜率q和自旋a的环面演化的例子。环形磁场在吸积过程的早期阶段起着更重要的作用，直到扰动位形找到新的平衡或由于失控不稳定性而消失。
2013-05-28 astro-ph.HE
On the Decay of Strong Magnetization in Global Disc Simulations with Toroidal Fields
吸积盘中的强磁化可以解决一些与低质量X射线双星的稳定性和状态转换有关的悬而未决的问题。然而，目前还不清楚真正的磁盘是如何被强烈磁化的，即使它们被磁化了，它们是否能保持这种状态。在本文中，我们通过一对全球光盘模拟解决后一个问题。在这里，我们只考虑的情况下，最初纯环形磁场完全包含在一个紧凑的环面。我们发现，在只有几十个轨道周期，磁化的最初强磁化的磁盘，$P_\mathrm{mag}/P_\mathrm{gas} \ge 10$，下降到$\lesssim 0.1$，类似的稳态值达到最初弱磁化磁盘。这与最近的剪切盒模拟与最初的强环向场，强磁化的环向场不能局部自持的强有力的结论是一致的。这些结果似乎离开净极向通量或扩展的径向场作为建立强磁化盘的唯一途径，排除了热塌缩的情况。
2017-01-27 astro-ph.HE
Neutron star deformation due to poloidal-toroidal magnetic fields of arbitrary multipole order: a new analytic approach
本文提出了一种构造非正压中子星的解析自洽模型的方法，该模型具有任意多极级的极面-环向场，其环向分量被限制在围绕中子星内部中性曲线的环面中，就像扭曲环面的数值模拟一样。该配方利用磁场对齐坐标来确保圆环表面质量密度的连续性。计算了这类恒星的密度扰动和椭圆率，并以偶极-四极混合场为例进行了计算。计算概括以前的工作限于偶极，poloidal-toroidal和多极，poloidal-only配置。结果被应用，作为一个例子，磁星的观测（例如，频谱特征和脉冲调制）表明，内部磁场可以比外部场强至少一个数量级，如从它们的自旋下降推断的，并且不是纯偶极的。
2015-01-06 astro-ph.HE
Hall equilibria with toroidal and poloidal fields: application to neutron stars
本文给出了适用于中子星壳的霍尔平衡解。这样的磁配置满足梯度-Shafranov型方程，这是解决解析和数值。所提出的解决方案涵盖了各种配置，从纯极向场连接到外部偶极子极向环形场连接到外部真空场，或完全限制在恒星内。我们发现，偶极外场应该由均匀旋转的电子流体支撑。对于具有外部分量的场，通常发现环形磁场的能量是总磁场能量的百分之几。我们讨论的演变，由于欧姆耗散，导致电子流体减慢。我们还发现，从磁流体平衡的过渡到一个由霍尔效应，自发地产生一个额外的环向场的电子分数变化的区域。
2013-06-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Combined magnetic field evolution in neutron star cores and crusts: Ambipolar diffusion, Hall effect and Ohmic dissipation
本文首次模拟中子星核心双极扩散与壳层霍尔效应、欧姆耗散同时演化的磁场行为，揭示不同初始磁场构型的演化特征，并发现双极扩散会加速磁场衰减。
2024-02-27 astro-ph.HE
Torsional oscillations of magnetized neutron stars with mixed poloidal-toroidal fields
在迄今为止观测到的三个软伽马射线中继器巨型耀斑中发现的准周期振荡被解释为恒星磁场剧烈重排后的星震引起的地壳振荡。基于这些观测结果，我们研究了磁场几何形状对磁化中子星扭转振荡频率的影响。我们使用现实的列表状态方程的核心和地壳的恒星和模型的磁场作为一个偶极子加上一个环形组件，使用相对论的梯度Shafranov方程。扭转模态的频率是由Cowling近似下的线性摄动方程所构成的特征值问题的数值解得到的。我们的研究结果表明，这些恒星的星震学变得复杂的退化的频率，由于大的相关参数空间。然而，我们能够提出一个可测试的方案，其中的磁场的重新排列导致的频率的演变。最后，我们发现，有一个磁场配置，最大化的能量在扰动的线性顺序，这可能与触发的巨大耀斑。
2019-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Strongly magnetized accretion discs require poloidal flux
受黑洞周围强磁化吸积盘的间接观测证据以及这种解的新理论性质的启发，我们研究了强磁化状态如何发展和持续。为此，我们进行本地模拟的吸积盘最初纯粹的环形磁场的均分强度。我们证明了零净垂直磁通量和现实的边界条件的磁盘不能维持一个强大的环向场。然而，一个磁压力主导的磁盘可以形成从一个初始配置与足够的净垂直通量和现实的边界条件。我们的研究结果表明，极向通量是强磁化吸积盘的可持续性的必要前提。
2016-05-18 astro-ph.HE
Dynamically Stable Magnetic Fields in Relativistic Neutron Stars: A Diverse Landscape of GRMHD Equilibria
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；University of Arizona（亚利桑那大学）；National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校国家超级计算应用中心）；Academy of Athens（雅典科学院）；University of the Ryukyus（琉球大学）
本研究通过长期GRMHD模拟发现，中子星混合磁场的动态稳定平衡态不唯一，保留初始条件记忆，但环向与极向振幅比呈现20%-40%的普适性。
2026-09-25 astro-ph.HE
Interpreting the AXP 1E 2259+586 antiglitch as a change in internal magnetization
2012年4月21日在AXP 1 E 2259+586中观察到的突然自旋下降事件（“反毛刺”）可以说是由其内部环形磁场分量的衰减引起的，这将稳定的长扁形配置变成不稳定的配置。我们完善了以前的模型，这一过程的建模恒星的磁场自洽作为一个“扭曲环面”配置在非正压平衡（这使我们能够探索更大范围的平衡配置）。它示出，如果恒星的磁场是纯偶极的，在所需的环向场强度的变化，以产生一个反毛刺的观察到的大小可以比以前计算的~ 10倍。如果恒星具有四极磁场分量，那么除了环向分量的衰减之外，还可以通过四极分量的衰减产生类似量级的抗毛刺。我们表明，如果四极分量衰减，最小的初始环向场强度和环向场强度的变化需要产生所观察到的反毛刺是低于在纯偶极扭曲环面。此外，我们预测的最大反毛刺大小，假设它们是由椭圆率的变化，在四个毛刺磁星和讨论伴随的X射线爆发的能量学的影响。
2015-08-18 astro-ph.HE
Magnetic field evolution in high and low $β$ disks with initially-toroidal fields
本研究通过对比不同初始环向磁场强度（$β_0=5$与$β_0=200$）的吸积盘模拟，发现初始磁场强度显著影响盘演化，且弱场模拟中可能出现计算伪影，但两者均能产生极向磁场。
2023-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Large-Scale Poloidal Magnetic Field Dynamo Leads to Powerful Jets in GRMHD Simulations of Black Hole Accretion with Toroidal Field
吸积黑洞（BH）发射相对论准直喷流，在几十年的亮度和质量，这表明喷流发射机制是普遍的，强大的和无标度。理论模型和广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟表明，大尺度极向磁通量是形成喷流的关键因素。然而，它的起源是不确定的，也不知道它是否可以在原地产生或从周围介质中向内拖动。在这里，我们使用GPU加速GRMHD代码H-AMR研究全球三维BH吸积异常高的分辨率更典型的本地剪切盒模拟。我们证明，在径向扩展的吸积盘湍流可以产生大规模的极向磁通量原位，即使从一个纯粹的环形磁场。磁通量在黑洞周围积累，直到它变得具有动力学重要性，导致磁制动盘（MAD），并发射比吸积流更强大的相对论喷流。喷流功率超过以前的GRMHD环向场模拟的10，000倍。喷流没有表现出明显的扭结或箍缩不稳定性，在30年的距离内加速到$γ\sim 10$，并遵循与观察到的M87喷流相似的准直轮廓。
2022-08-10 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Modelling the Magnetic Field Configuration of Neutron Stars
中子星的极强磁场的性质以独特的方式影响它们的演化和相关的现象学。由于缺乏直接观测的约束，我们对中子星内部磁场结构的理解依赖于理论模拟的进展。在这里，我们讨论的努力，在建设磁化中子星的模型集中在最近的一些结果。特别是，我们评论的不稳定性的纯极向和纯环形磁场配置和证据，有利于所谓的扭曲环面的解决方案。最后，我们展望了该领域的现状和未来的发展方向。
2014-06-27 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Differentially rotating scalarized neutron stars with realistic post-merger profile
本文研究了带质量标量场的标量-张量理论下差速旋转中子星模型，采用真实唯象旋转定律，发现相比广义相对论存在质量与角动量更大且能更久保持准球形分布的解，为后续研究标量化对合并残骸稳定性与引力波辐射的影响奠定基础。
2023-03-14 astro-ph.HE gr-qc
Polarization of GRB Prompt Emission and its Application to POLAR's Data
同步辐射偏振对磁场位形非常敏感。近年来，在伽马射线暴（GRB）余辉阶段，混合磁场同步辐射的偏振研究得到了发展。在这里，我们将这些SM模型应用到伽玛暴瞬发相，并将它们的偏振特性与纯有序（SO）磁场中的同步辐射进行了比较。我们发现SM模型中的偏振特性与相应的SO模型中的偏振特性非常相似（例如，具有排列有序部分（SMA）的混合磁场中的同步辐射和具有纯有序排列磁场（SOA）的同步辐射），仅具有较低的偏振度（PD）。我们还讨论了模型的统计特性。我们发现，在纯有序环向磁场（SOT）中，SOA和同步辐射的模拟爆发的PD都集中在$25\%$附近，而在具有环向有序部分（SMT）的混合磁场中，SMA和同步辐射的模拟爆发的PD可以从$0\%$到$25\%$，这取决于$ξ_B$的值，即，有序磁场的磁还原与随机磁场的磁还原之比。从统计上看，如果大多数伽玛暴的PD值不为零，则更倾向于SO和SM模型。此外，如果有一些明亮的伽玛暴的PD值明显低于大多数伽玛暴，它有利于SOT（SMT）模型;如果所有的明亮伽玛暴的PD值与大多数伽玛暴相当，它有利于SOA（SMA）模型。最后，我们将我们的结果应用到POLAR的数据，发现观测到的爆发的$\sim10\%$时间积分PD有利于SMA和SMT模型，这些爆发的$ξ_B$参数被限制在1.135左右。
2020-08-26 astro-ph.HE
Magnetic Field Instabilities in Neutron Stars
磁场是中子星物理学和天体物理学的一个重要方面。尽管中子星的内部磁场结构具有很大的相关性，但观测结果对它的约束很小，理解它的性质是一个长期存在的理论挑战。对这一问题的研究集中在寻找那些在几个阿尔芬时标上稳定的磁场几何，从而构成对中子星内部的可行描述。因此，评估给定磁场几何形状的稳定性是本研究的重要部分。到目前为止，只有简单的配置，如纯极向或纯环形的，已经详细研究了微扰理论，最近，通过非线性磁流体动力学模拟。本文综述了广义相对论非线性研究的基本成果，讨论了该领域的现状和未来的发展方向。
2014-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Structure of magnetic fields in intracluster cavities
对星系团的观测显示，X射线空洞无处不在，推测是由活动星系核喷流吹出的。我们考虑这些腔的磁场结构。稳定性要求它们包含环形和极向磁场，而实际的配置应该在边界上有消失的磁场。对于非磁化等离子体中的轴对称结构，磁泡表面极向和环向磁场分量的连续性需要求解具有狄利克雷和诺依曼边界条件的椭圆梯度-沙夫诺夫方程。这导致了一个双本征值问题，与压力梯度和环形磁场的气泡的半径。我们已经找到了完全解析的稳定解。这一结果得到了数值模拟的证实。我们提出了合成的X射线图像和同步辐射发射轮廓，并评估辐射穿过气泡的旋转措施。
2010-08-31 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Monopolar and quadrupolar gravitational radiation from magnetically deformed neutron stars in modified gravity
一些修正的引力理论被认为预测单极，除了通常的四极和超越，引力辐射的形式“呼吸”模式。八极项和更高的多极项对总的波应变的贡献通常可以忽略不计，出于同样的原因，八极项往往占主导地位。我们研究了内磁应力变形的中子星的单极和四极连续引力辐射。我们采用参数化后牛顿形式，以一种与理论无关的方式写出了描述首阶恒星性质的方程，并导出了具有极面-环向混合磁场的恒星的一些精确解.然后，我们转向标量张量理论的具体情况，以证明如何观测的上限引力波光度的某些中子星可能被用来放置约束修改的重力参数，最显着的爱丁顿参数$γ$。对于保守的纯极向模型，其特征场强由自旋下降最小值给出，船帆座脉冲星产量的上限为$1-γ\lesssim 4.2 \times 10^{-3}$。对于包含强环向场的模型，我们得到了内部磁能的$\sim 99\%$的束缚$1- γ\lesssim 8.0 \times 10^{-7}$。后一个界限是一个数量级更严格的比从目前的太阳系实验中获得的，虽然适用于强场制度。
2018-10-06 astro-ph.HE gr-qc
General relativistic compact stars with exotic matter
我们研究含有奇异物质的广义相对论致密星的结构。我们的研究是基于轴对称和静态形式主义，包括纯环形磁场。我们还研究了夸克-强子混合相的有限尺寸效应对磁星结构的影响。对于混合星，我们发现了一个特征性的磁场分布，它具有起源于夸克-强子混合相的不连续性。这些磁场分布将改变天体物理现象，例如冷却过程。
2009-04-21 astro-ph.HE
General relativistic models for rotating magnetized neutron stars in conformally flat spacetime
磁星异常的能量活动通常被解释为$10^{15-16}$ G量级的巨大内部磁场的耗散。在中子星的形成过程中，如此强大的磁场是如何产生的，这仍然是一个积极的研究课题。快速旋转可以扮演一个重要的角色：如果磁星是以毫秒级旋转体的形式诞生的，那么发电机机制可能会有效地放大坍缩期间从祖星继承的磁场。在这种情况下，快速旋转和强磁场的组合不仅决定了形成强大喷流驱动爆炸的正确物理条件，表现为伽马射线暴，而且还决定了丰富的引力波发射。强磁场确实能够在恒星中引起显著的四极形变。本文分析了在理想磁流体动力学条件下，自转和磁化对多变轴对称中子星结构的联合作用。我们将考虑纯环形或纯极向磁场几何形状。通过一个大的参数空间的采样，我们概括了以前的文献中的结果，推断新的定量关系，允许参数化的诱导变形，也考虑到由于恒星的紧凑性和电流分布的影响。最后，在纯极向场的情况下，我们还讨论了如何不同的处方表面电荷分布（规范自由）修改周围的电层的属性及其物理含义。
2017-05-10 astro-ph.HE gr-qc
Magnetohydrodynamics in stationary and axisymmetric spacetimes: a fully covariant approach
在理想导电性、定常性和轴对称性假设下，发展了广义相对论磁流体力学（GRMHD）的完全几何处理方法。时空不被假设为圆形，这使得它比一般在GRMHD中考虑的克尔型时空具有更大的普遍性。将电磁场张量表示成与时空对称性有关的三个标量场，我们在不同的方向上推广了以前得到的结果。特别是，我们提出了第一个相对论版本的Soloviev transfield方程，子情况下，导致完全协变版本的梯度-Shafranov方程和斯托克斯方程的流体力学限制。作为相对论Soloviev方程的另一个子情形，我们还导出了在静止和轴对称时空中具有纯环形磁场的磁流体动力学平衡方程。
2011-05-04 astro-ph.HE gr-qc
Magnetic neutron star equilibria with stratification and type-II superconductivity
利用自洽的非线性数值方法，我们构造了具有磁场的中子星的双流体平衡组态。双流体的方法-可能是有效的，但最年轻的NS的大区域-为我们提供了一个简单的方法来引入分层，并允许更现实的模型比无处不在的正压假设。在我们所有的模型中，中子都被模拟为超流体，而对于质子，我们考虑两种情况：一种是它们是正常流体，另一种是它们形成II型超导体。我们考虑各种场配置的正常质子的情况下，在超导的情况下，纯环形场。我们发现，分层允许一个更强的混合场配置的环向分量，虽然极向分量仍然是最大的，在我们所有的模型。我们提供了定量的结果，无论是在正常和超导质子的情况下，磁椭圆的NS。
2012-02-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
The imprint of the crustal magnetic field on the thermal spectra and pulse profiles of isolated neutron stars
孤立的中子星（NS）表现出令人困惑的各种天体物理学表现，可能是由出生时的磁场强度和拓扑结构塑造的。在这里，使用国家的最先进的计算耦合的磁性和热演化的NS，我们计算的热谱和脉冲轮廓预期的各种初始磁场配置。特别是，我们对比模型与纯极向磁场占主导地位的强大的内部环形组件的模型。我们发现，虽然前者显示双峰轮廓和非常低的脉冲分数，但在后者中，环向场产生的表面温度的各向异性通常会导致单脉冲轮廓，即使对于完全各向同性的局部发射，脉冲分数也可以超过50-60%的水平。我们进一步使用我们的理论结果来生成模拟的“观察到的”光谱，并表明黑体（BB）拟合导致推断的半径，可以显着小于实际的NS半径，甚至低至1-2公里的旧NS具有较强的内部环形场和高吸收柱密度沿其视线。我们计算的大小推断BB半径的几个代表性的磁场配置，NS年龄，和大小的列密度。我们的理论结果是直接相关的X射线观测孤立的NS的解释，以及通过半径测量致密物质的状态方程的约束。
2013-06-25 astro-ph.HE
Non-linear evolutions of magnetised thick discs around black holes: dependence on the initial data
我们建立一个高度旋转的克尔黑洞周围的磁化厚盘的平衡解，并将这些初始数据演化到大约100个轨道周期的最终时间。本文报道的数值模拟求解广义相对论磁流体力学方程组使用BHAC代码，并在轴对称进行。我们的研究假设非自引力，多变，恒定的角动量盘赋予一个纯粹的环形磁场。为了建立初始数据，我们考虑三种方法，其中两种方法将磁场在一个自洽的方式和第三种方法，其中的磁场包括作为一个扰动，否则纯流体动力学的解决方案。为了测试的依赖性的演变的初始数据，我们探讨了四个代表性的值的磁化参数跨越几乎流体动力盘非常强的磁化环面。初始数据被扰动，以允许质量和角动量吸积到黑洞上。在初始数据的长期演变中发现了显著的差异。特别是，我们的研究表明，高度磁化的磁盘是不稳定的，因此容易被完全吸积和驱逐，除非磁场是纳入到初始数据中的自洽方式。
2020-01-27 astro-ph.HE gr-qc
Delayed jet launching in binary neutron star mergers with realistic initial magnetic fields
本文分析了中子星双星合并残骸的磁场演化，发现各向同性小尺度初始磁场配置能更好模拟合并湍流状态，为避免高昂计算成本提供了有效模拟方案。
2024-07-29 astro-ph.HE gr-qc
Helicity and dynamo action in magnetized stellar radiation zones
计算了恒星辐射区环形磁场的非轴对称泰勒不稳定性驱动的螺旋度和α效应。在线性近似中，纯环向场总是激发具有相同增长率但具有相反螺旋度的模对，使得净螺旋度消失。如果磁场背景场具有额外（弱）极向分量的螺旋结构，则其中一种模式占主导地位，产生与背景场当前螺旋度相关的净动力学螺旋度。计算了平均电动势，结果表明，最快增长模的α效应与背景场的电流螺旋度同号。发现α效应太小而不能驱动α^{2}发电机，但对于弱极向场，αΩ发电机的激励条件可以满足。此外，如果发电机通过磁不稳定性产生它自己的α效应，那么它的符号就不会出现问题。然而，在所有情况下，α效应都表现出极强的集中，因此可能的αΩ发电机可能只在极区工作。因此，我们的线性理论的结果导致了一个新的拓扑问题的存在的大规模发电机在恒星辐射区的电流驱动的不稳定性的基础上。
2011-07-13 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Local Stability of Strongly Magnetized Black Hole Tori
研究了在纯环面磁场拓扑下，强磁化相对论环面Kerr黑洞的局部稳定性。我们的方法包括解决全色散关系数值和解决一个简化的分析处理。这两种方法都表明，这样的环面受到不稳定的非轴对称的磁旋转模式，无论这样的背景属性的气体-磁压力比和特定的角动量分布。我们表明，我们的模态分析匹配以及在全球，三维，广义相对论磁流体动力学模拟中所看到的。
2014-12-15 astro-ph.HE
Neutron star deformation due to multipolar magnetic fields
对中子星的某些多波长观测，如对级联死亡线以外的旋转动力中子星的间歇性射电发射，磁星SGR 1900+14在1998年8月27日巨大耀斑后的脉冲轮廓，以及PSR J 0821 -4300和SGR 0418+5729的X射线光谱特征，表明非吸积中子星的磁场不是纯粹的偶极，可能包含更高阶的多极。本文计算了非正压中子星在四极极-环向场和纯极向场（包含任意多极）作用下的椭圆率，导出了椭圆率与多极振幅之间的关系。我们提出，作为一个工作的例子，一个纯粹的极向场包括偶极，四极，八极组件。我们显示了每个多极子的场能量和椭圆率之间的相关性，即l=4的多极子具有最低的能量，而l=5的多极子具有最低的椭圆率。我们将展示如何混合多极场创建一个观测可检验的主轴之间的不匹配的惯性（从引力波数据推断）和磁倾角。SGR 0418+5729的强四极和八极分量（振幅约为偶极子的10 ^2倍）仍然产生约10^{-8}的椭圆率，与当前的引力波上限一致。在快速旋转的物体中存在更高的多极（例如，新生磁星）对于制动定律以及因此在相干引力波搜索期间的相位跟踪具有有趣的含义。
2013-07-18 astro-ph.HE
Charged tori in spherical gravitational and dipolar magnetic fields
本文提出了一种在球形重力场和偶极磁场联合作用下的非导电、带电、理想流体环的牛顿模型，并分析了静止、轴对称的环结构。在这样的环面中，物质呈现出纯粹的循环运动，由此产生的对流携带电荷绕对称轴永久旋转。作为一个主要的结果，我们证明了可能存在的离赤道带电环面和赤道环面的尖点，使流出的物质从环面也在牛顿政权。这些现象在性质上代表了引力和电磁力相互作用的新结果。从天体物理学的角度来看，我们的调查可以提供深入了解的过程，确定周围的吸积盘尘埃环的垂直结构。
2013-02-10 astro-ph.HE
The mass-radius relation for neutron stars in $f(R)=R+αR^2$ gravity: a comparison between purely metric and torsion formulations
在$f(R)=R+αR^2$引力理论框架下，我们利用与LIGO约束相容的状态方程，研究了中子星的真实模型。即APR 4、MPA 1、SLy和WW 1。本文通过数值求解修正的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程，研究了度规和扭转$f(R)=R+αR^2$引力模型中的质量-半径关系。特别是，我们观察到扭转效应减少的紧凑性和总质量的中子星相对于广义相对论的预测，因此模仿的效果，一个排斥性的大规模的领域。在度规理论中，情况正好相反，质量和紧致度随着$α$的增加而增加，从而导致超过标准广义相对论极限的过量质量。我们还发现，$α$的符号必须颠倒，无论考虑度量理论（正）或扭转（负），以避免爆破的解决方案。这可以通过确定参数$α$的符号来绘制一个简单的测试，以确认或丢弃一个或另一个理论。
2020-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational wave emission from a magnetically deformed non-barotropic neutron star
引力波源的一个强有力的候选者是高度磁化、快速旋转的中子星（磁星），它因内部磁应力而变形。用\emph{linked poloidal-toroidal structure}扰动零级流体静力平衡，计算了质量四极矩。在这项工作中，我们做\emph{not}要求模型星服从正压状态方程（作为一个现实的中子星是不是正压），使我们能够探索磁流体平衡与较少的限制。本文导出了极线场能量与总能量之比$Λ$和椭圆率$ε$之间的关系，并将我们的结果与正压假设下的结果作了简要的比较。然后，我们提出了一些例子，我们的结果可以应用到天体物理环境。首先，我们展示了我们的公式，结合当前的引力波（非）探测的螃蟹脉冲星和仙后座A中心紧凑的对象（Cas A CCO），可以用来约束这些对象的内部环形场的强度。我们发现，对于蟹状星云脉冲星，（从自旋下降推断，其正则赤道偶极场强度为$4\times 10^8$ T）要发射可探测的引力辐射，中子星必须具有强的环向场分量，具有最大的内部环向场强度$B_{\mathrm{tm}}=7\times 10^{12}$ T;对于从Cas A CCO在300 Hz处探测到的引力波，需要$B_{\mathrm{tm}}\sim 10^{13}$ T，而在100 Hz处探测需要$B_{\mathrm{tm}}\sim 10^{14}$ T。使用我们的结果，我们还显示了如何由磁星出生后立即发出的…
2011-08-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Study of Radio Polarization in Protostellar Jets
观测到的同步辐射通常与不同速度的激波有关，从与活动星系核、伽马射线暴或微类星体有关的相对论性激波，到在超新星遗迹中观测到的弱相对论性或非相对论性激波。最近对原恒星喷流中同步辐射的观测很重要，不仅因为它们扩展了加速过程的作用范围，而且因为它们可以确定喷流和/或星际磁场结构，从而使人们对喷流喷射和准直机制有更深入的了解。在本文中，我们计算的第一次偏振（同步）和非偏振（热X射线）的合成发射地图磁化原恒星喷流的轴对称模拟。我们考虑不同的射流速度和可变性，以及环形或螺旋形磁场的模型。我们的模拟结果表明，可变的，低密度射流速度$\sim$ 1000公里秒$^{-1}$和$\sim$ 10倍轻于环境可以产生内部结显着的同步辐射，和热X射线在冲击区的领先的弓激波在致密介质中移动。虽然模型与一个纯粹的环形磁场显示了非常大的程度的极化，模型与螺旋磁场显示较低的值和减少的程度的极化，与原恒星喷流的观察。
2015-11-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stability of Hall equilibria in neutron star crusts
在中子星的固体壳层中，载流电子对磁场的平流作用（霍尔漂移效应）应该起到非常重要的作用，因为离子基本上保持固定（只要固体不破裂）。虽然霍尔漂移保留了磁场能量，但有人认为它可能会驱动湍流级联达到欧姆耗散有效的尺度，从而使具有非常强磁场的物体的衰减速度更快。另一方面，已经发现存在“霍尔平衡”，即，场配置不受霍尔漂移的影响。在这里，我们解决这些平衡的稳定性的关键问题，通过轴对称（2D）霍尔漂移和欧姆扩散的数值模拟，与简化的假设均匀的电子密度和电导率。我们证明了一个纯极向平衡的二维稳定性，欧姆耗散使该领域通过相邻的稳定配置，阻尼振荡发生的吸引子状态的发展。对于这个场，衰减与欧姆时间尺度成比例。我们还研究了一个不稳定的平衡的情况下，包括极向和环向场分量被限制在地壳内。这个领域演变成一个稳定的配置，它经历阻尼振荡叠加在一个缓慢的演变向吸引子，就像纯极向的。
2014-10-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
