Alfven seismic vibrations of crustal solid-state plasma in quaking paramagnetic neutron star
建立了核壳双组分顺磁中子星的磁-固-力学模型，研究了地壳电子-核固态等离子体围绕冻结在不动的顺磁核中的磁场轴的旋转、扭转和振荡对中子星响应的影响。特别注意的是节点的无扭转壳对核振动的洛伦兹磁和胡克的弹性力的联合作用下，阻尼是由于剪切粘性应力在地壳固态等离子体的牛顿力。这种环形模式的频率和寿命的频谱公式推导出的解析形式和讨论的上下文中的准周期振荡的X射线爆发通量从震动磁星。振荡爆发发射频率的可用数据的模态分析表明，检测到的变化是地壳阿尔芬的地震振动恢复的磁场应力的洛伦兹力的表现所获得的理论频谱。
2010-11-22 astro-ph.SR
Neutron diffusion in magnetars as a source of astrophysical bursts
中子星壳层中的中子隧穿可以在短时间内释放出巨大的能量。我们已经阐明了当振荡或激变事件改变地壳环境密度时，发生在中子星外壳区域的这一过程的各个方面。我们报告了一个与时间相关的Hartree-Fock-Bogoliubov模型来确定中子扩散速率，并得出结论，在10^40 - 10^44 erg范围内的大量能量可以迅速释放。我们认为，这种机制可能是迄今未知的现象，如快速射电暴（FRBS）的来源。
2021-12-29 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Implications of magnetar non-precession
被称为异常X射线源和软伽马重复源的物体通常被识别为磁星，具有超强磁场的中子星。到目前为止，这些天体的旋转历史还没有揭示出自由进动的证据。与此同时，这些天体的磁轴一般不会与它们的自旋轴平行或正交。在本文中，我们表明，这两个观测的组合，再加上简单的刚体动力学，导致非平凡的预测磁星的内部属性：（i）磁星地壳的弹性应力接近理论上限，地壳物质产量或（ii）有一个“钉扎”超流成分在磁星内部。作为这些想法的一个潜在的可观察的结果，我们指出，在没有钉扎超流的情况下，比目前观察到的更强磁场强度的磁星必须是几乎对齐/正交的旋转体。
2010-03-05 astro-ph.SR
Quasi-periodic oscillations in superfluid magnetars
本文研究了在牛顿引力作用下，具有极向磁场和弹性地壳的超流磁星轴对称振荡的时间演化。扩展早期的模型，我们研究的磁弹性波谱和潜在的识别所观察到的准周期振荡（QPOs）的成分梯度和夹带的影响。我们使用双流体多方状态方程来构建我们的恒星模型，它模仿现实的成分梯度配置。结果再现了正常流体星轴对称谱的基本特征，并发现了几种具有混合性质的磁弹性波。在地核，这些振荡模仿地壳的剪切模式模式，作为这两个区域之间强动力学耦合的结果。在我们的模型中，最近的夹带配置，我们发现，他们有一个双重的频谱上的效果：核心的磁振荡的频率增强，而混合磁弹性波起源于地壳移动的频率的单流体的情况下。低频磁弹性振荡的分布，我们的模型是定性类似于观测到的磁星QPO与$ν< 155 $ Hz。\emph{In particular, some of these QPOs could represent mixed magneto-elastic oscillations with frequencies not greatly different from the crustal modes of an unmagnetised star.}我们发现，许多QPO甚至可以考虑使用一个相对较弱的极性场$B_{p} \simeq 3\cdot 10^{14}$ G的模型，因为磁振荡的超流增强。最后，我们讨论了可能的识别625和1837~…
2014-07-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Deconfinement to Quark Matter in Magnetars
我们将磁星模拟为混合星，它的核心是夸克物质，周围是强子物质。为此，我们使用了扩展版本的SU（3）非线性实现的西格玛模型，其中的自由度自然地改变从强子到夸克的温度/密度增加。可变磁场的存在使我们能够详细研究朗道量子化和异常磁矩对恒星粒子数的影响，更准确地说，是对具有不同自旋投影的粒子的影响。这使我们能够计算整个系统的极化在不同阶段的恒星，强子，夸克和混合相。
2013-02-28 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Sensitivity of the Moment of Inertia of Neutron Stars to the Equation of State of Neutron-Rich Matter
利用精确标定的相对论平均场模型研究了恒星转动惯量对中子星物质状态方程的敏感性。我们探测这种敏感性，通过调整密度依赖的对称性能量和高密度分量的状态方程，属性，目前受到现有的实验室数据的约束很差。特别吸引人的是研究固体地壳中所含的转动惯量的分数。地壳转动惯量的分析处理揭示了核壳界面处的转换压力的高敏感性。这可能表明对称能的密度依赖性与地壳的转动惯量之间存在着很强的相关性。然而，没有发现相关性。我们的结论是，约束的对称能的密度依赖性-通过，例如，在208铅的中子皮厚度的测量-将不会有显着的约束上的过渡压力或地壳的转动惯量。
2010-06-18 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Fast Radio Burst Trains from Magnetar Oscillations
在磁星巨耀斑尾部出现的准周期振荡最初被解释为中子星（NS）地壳的扭转振荡，最近被描述为全球核+地壳扰动。类似的频率也存在于高信噪比的磁星短爆发中。在磁星中，磁场的扰动强烈耦合到NS地壳，而不管短脉冲的触发机制如何。对于与磁星短暴相关的快速射电暴（FRB）的低空磁星模型，如低扭曲模型，地壳振荡可能与环绕短暴事件中的额外射电暴相关（如最近对SGR 1935+2154的建议）。由于大的河外体积探测宽场无线电瞬变设施，这提供了研究NS地壳利用样本远多于银河系的高能磁星爆发的统计数据的子突发结构或集群列车的FRB的前景。我们探讨了区分NS状态方程模型与越来越大的未来FRB观测集的前景。较低的$l$数本征模（对应于$\sim5-50$ ms的FRB时间间隔）可能比高$l$模更不容易受到与NS地壳物理、磁场和阻尼相关的系统效应的混淆。它们可能在实用性方面更有前途，也可能证实FRB来自成熟磁星的模型。未来对这些信号的观测特征也可以确定它们是否可以作为宇宙学的“标准振荡器”来限制红移，或者当可靠的红移可用时，可以用来限制FRB产生的磁星的质量。
2020-10-28 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Rotation-induced deep crustal heating of millisecond pulsars
中子星的自旋下降，例如由于磁偶极损失，导致恒星物质的压缩，并在地壳中不同核物质之间的相变引起核反应。我们表明，这种机制是有效的加热回收的恒星，其中以前的吸积过程已经压缩地壳，所以它是不是在核平衡。我们计算了相应的发射率，并将其与现有的观测结果相比较，表明它可能解释PSR J 0437 -4715可能的热紫外发射。
2015-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Efficacy of crustal superfluid neutrons in pulsar glitch models
为了评估纯粹的地壳驱动的毛刺模型，以配合观测到的毛刺活动船帆座脉冲星的能力，我们进行了系统的分析的依赖性的分数转动惯量的内壳中子的核对称能量的刚度在饱和密度$L$。我们考虑到地壳卷吸和这样一个事实，即只有一小部分$Y_{\rm g}$的核心中子可能耦合到地壳上的毛刺上升的时间尺度。我们使用了一套一致生成的地壳和核心的组成和状态方程，这是适合低密度纯中子物质的计算结果。当夹带包括在最近的微观计算所建议的水平和核心是完全耦合到地壳，该模型只能占船帆座毛刺活动的1.4 $M_{\odot}$明星，如果状态方程是特别僵硬的$L>100$兆电子伏。然而，壳核转换密度和压力的不确定性约为10%，这使得船帆座毛刺活动在$L\approx30-60$ MeV范围内可以勉强解释，这与一系列实验结果一致。或者，只需要涉及少量的核心中子。如果小于50%的堆芯中子在故障期间耦合到地壳，我们也可以单独使用地壳中子来解释船帆座故障活动，因为EOS与$L$的推断范围一致。我们还探讨了船帆座是一个高质量的中子星的可能性，以及地壳夹带相对于其目前的预测值减少或增加。
2015-06-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Multi-Physics Bayesian Analysis of Neutron Star Crust Using Relativistic Mean-Field Model
INFN, Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）
本文基于相对平均场模型，通过贝叶斯分析研究中子星地壳性质，探讨地壳-核心过渡密度与压力的影响因素，并评估匹配地壳-核心构造对中子星性质预测的影响。
2026-01-12 astro-ph.SR nucl-th
Spectrum of shear modes in the neutron-star crust: Estimating the nuclear-physics uncertainties
本文利用手征有效场论（EFT）的相互作用建立了中子星内壳模型，计算了中子星内壳的物态方程、剪切性质和地壳剪切模谱。我系统地研究与核物理输入，地壳成分，中子夹带，并估计其对地壳剪切性质和剪切模式谱的影响的不确定性。我发现不确定性主要来自两个来源：中子物质状态方程和中子夹带。我比较了地壳剪切模式的频谱观测频率的准周期振荡的余辉的巨大$γ$射线爆发，发现所有这些频率可以描述的不确定性，这是，但是，目前太大推断中子星属性从观测。
2017-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Quark magnetar in three-flavor Nambu--Jona-Lasinio model with vector interaction and magnetized gluon potential
在SU（3）Nambu-Jona-Lasinio（NJL）模型框架下研究了强磁场下奇异夸克物质的性质.研究了矢量-等压线相互作用和矢量-等矢量相互作用对奇异夸克物质状态方程的影响，发现奇异夸克物质状态方程对矢量-等矢量相互作用不敏感，而矢量-等压线通道中的排斥相互作用使冷密夸克物质的状态方程更硬.在有磁场存在的情况下，胶子将通过夸克环被磁化，并估计了磁化胶子对状态方程的贡献。声速平方是衡量致密夸克物质软硬度的一个量，在零磁场下无矢量相互作用的NJL模型中，声速平方总是小于1/3。结果表明，矢量-等熵相互作用和磁化胶子的正压贡献可以使声速平方增大，甚至可以达到1。为了在强磁场下构造夸克磁星，我们考虑了各向异性压力，并使用密度依赖的磁场分布来模拟夸克星中的磁场分布。我们还分析了产生2个太阳质量夸克磁星的矢量-等压线相互作用的大小和磁化胶子的贡献的参数区域。
2014-12-16 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Stochastic gravitational wave background from newly born massive magnetars: The role of a dense matter equation of state
新生的大质量磁星通常被认为是由中子星合并产生的，这可能会引起短伽马射线暴（SGRB）。这些磁星的强磁场和快速旋转使它们成为使用地面引力波干涉仪探测引力波（GW）的有希望的源。基于银河系NS-NS双星的观测质量，通过假设不同的致密物质状态方程，研究了由新生大质量磁星系综产生的随机引力波背景。大质量磁星形成率通过以下方式估算：（i）SGRB形成率（以下称为MFR 1）;（ii）NS-NS合并率（以下称为MFR 2）。我们发现，对于质量为$M_{\rm mg}=2.4743 M_\odot$的大质量磁星，如果假设EOS CDDM 2，所产生的SGWB可能会被未来的爱因斯坦望远镜（ET）检测到，即使对于具有最小局部形成率的MFR 1，以及具有局部合并率的MFR 2 $\dotρ_{\rm c}^{\rm o}(0)\lesssim 10$ ${\rm Mpc}^{-3}{\rm Myr}^{-1}$。然而，如果假设EOS BSk 21，则对于具有最大局部形成率的MFR 1，SGWB可以由ET检测到。此外，在EOS BSk 21的情况下，背景光谱分别在约350 Hz处和CDDM 2在124 Hz处显示截止。我们认为，如果能在大质量磁星的背景光谱中探测到$\sim100$ Hz的截止，那么夸克星EOS CDDM 2似乎是有利的。此外，呈现相对小的TOV最大质量的EOS将被排除。
2017-04-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Impact of Strange Quark Matter Nuggets on Pycnonuclear Reaction Rates in the Crusts of Neutron Stars
本文研究了被奇异夸克物质核块污染的中子星致密地壳物质中的稠核反应速率。如果威滕的奇异夸克物质假说是正确的，那么在中子星的地壳物质中存在这样的金块将是一个自然的结果。本文提出的方法是一个最近的代表性的核力相互作用嵌入在致密核反应过程中的重建。然后，该研究扩展了方法，将奇异夸克物质块的独特理论特征，如它们的低电荷/重子比，然后评估它们对稠核反应速率的影响。特别强调了色超导性对反应速率的影响。取决于夸克块是否处于这种新的物质状态，它们的电荷性质会发生巨大的变化，这对稠核反应的反应速率产生了巨大的影响。因此，未来的核聚变网络计算可能有可能揭示奇异夸克物质块的存在，以及它们是否处于QCD所建议的色超导状态。
2009-06-12 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Magnetar-Powered Supernovae in Two Dimensions. I. Superluminous Supernovae
以前的研究表明，嵌入年轻超新星中的快速旋转磁星发出的辐射可以大大放大其亮度。这些一维的研究还揭示了超新星内部深处的薄而致密的壳层中存在着由辐射加速物质堆积而产生的不稳定性。在这里，我们在两个维度上研究这个问题，并发现，虽然不稳定性导致混合和破裂，这个壳成非线性结构，减少密度对比，在一个空心壳的物质浓度持续存在。混合的程度取决于磁星输入的相对能量和内部喷出物的动能。由此产生的超新星的光变曲线和光谱将发生明显的变化，超新星遗迹的外观也会发生明显的变化，它将是无细胞的和无细胞的。类似的堆积和混合可能是其他事件的特征，其中能量是由中心集中源在一段时间内输入的，例如脉冲星，放射性衰变，中微子风或碰撞壳。我们的模型的相关性，最近的发光瞬态ASASSN-15 lh进行了简要讨论。
2016-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mapping crustal heating with the cooling lightcurves of quasi-persistent transients
监测中子星瞬态的静态发射，并伴随足够长的吸积爆发，以显着加热中子星地壳，为致密物质物理学开辟了新的前景。在本文中，我们构建模型的热弛豫的中子星地壳结束后，一个旷日持久的吸积爆发。我们证实了Shternin等人的发现，中子星壳的导热性很高，与低杂质参数相一致。我们描述了设定冷却光曲线的破幂律形式的基本物理学。初始的幂律衰减给出了一个直接测量的温度分布，因此在爆发期间的热通量，在外壳。破裂的时间，在爆发后数百天，对应于固体从经典晶体转变为量子晶体的热时间，接近中子滴。通过拟合KS 1731-260和MXB 1659-29的冷却光变曲线，详细计算了它们的地壳参数约束。我们对光变曲线的拟合要求中子对地壳内部的热容没有显著的贡献，并提供了支持整个地壳内部存在中子超流体的证据。我们对这两个来源的拟合表明，内地壳中存在一个有序统一的杂质参数。
2009-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hypernuclear matter in strong magnetic field
具有强磁场的致密恒星（磁星）已经被观测确定具有10^{14}-10 ^<$15} G量级的表面磁场，隐含的内部磁场强度要大几个数量级。我们研究了在磁星内部预期范围内的强磁场中致密超核物质的状态方程和组成。在非线性Boguta-Bodmer-Walecka模型中，我们发现当中心磁场B \ge 10^{17} G时，磁场对物质的性质有相当大的影响，特别是物质的性质变得各向异性.此外，对于中心场B \ge 10^{18} G，磁化超核物质表现出不稳定性，这是由平行于场的压力相对于密度的导数的负号指示的，并且导致在临界值B_{\rm cr} \simeq 10^{19} G处平行压力消失。这就限制了磁星中允许的均匀分布场的范围，使其低于临界值B_{\rm cr}。
2013-02-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining meV Axion Dark Matter with ALMA Observations of the Galactic Center Magnetar SGR 1745-2900
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉帕鲁尼亚大学）；The Institute of Physical and Chemical Research (RIKEN)（理化学研究所）；ESO（欧洲南方天文台）；Institute of Space Sciences (ICE-CSIC)（空间科学研究所）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究学院）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）
基于ALMA 4.8小时观测数据，在133.99-149.78 GHz频段内未发现轴子暗物质候选特征，从而在标准暗物质晕轮廓下将轴子-光子耦合常数约束至$g_γ\gtrsim 2\times10^{-11}$ GeV$^{-1}$，并考虑人马座A*周围暗物质尖峰后进一步下探至$g_γ\gtrsim 2\times10^{-13}$ GeV$^{-1}$，触及量子色动力学轴子参数空间。
2026-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
