Unusual behavior of epicyclic frequencies around rapidly rotating compact stars
我们报告了围绕旋转中子星和奇异夸克星的近圆形轨道中的轨道和周转频率的数值计算。用FPS状态方程描述中子星的结构,用MIT袋模型描述奇异夸克星的状态方程。在完全广义相对论下计算了匀速旋转恒星的位形。我们发现,垂直周转频率是非常敏感的扁率旋转的恒星。对于中等质量的旋转中子星模型,以及奇异夸克星模型,靠近恒星的测试粒子轨道的节进动的方向以一定的恒星旋转速率变化。这些发现可能对kHz QPO模型有影响。
2015-03-23 astro-ph.HE gr-qc
Properties of rotating neutron stars in light of binary compact object mergers
本文使用八种状态方程研究了旋转中子星的性质,计算了转动惯量等可观测量,指出 GW190814 中约 2.6 太阳质量的次级天体可能是频率大于 1000 Hz 的快速旋转中子星。
2023-11-20 astro-ph.HE gr-qc
New code for equilibriums and quasiequilibrium initial data of compact objects. IV. Rotating relativistic stars with mixed poloidal and toroidal magnetic fields
作为COCAL(Compact Object Calculator)程序的一部分,开发了一个计算强磁化快速旋转致密星的完全广义相对论解的新程序。爱因斯坦方程组,麦克斯韦方程组和磁流体动力学方程组的完整的解决方案,假设完美的导电性,平稳性和轴对称性,并与混合极向和环形分量的磁场强磁化的解决方案成功地获得在通用(非圆形)时空。我们详细介绍了问题的形式和数值方法,然后给出极端磁化紧致星解的例子和它们的收敛性检验。研究发现,在极端磁化的恒星中,恒星物质可以从最强的环向场区域被驱逐。因此,我们推测,一个环形的电真空区可能会出现在极端磁化的致密星,这可能看起来像中子星成为最强的环形螺线管线圈在宇宙中。
2019-06-25 astro-ph.HE gr-qc
Superradiant amplification by rotating viscous compact objects
本研究采用因果相对论流体力学,在慢转近似下推导轴向引力波与黏性模式的耦合方程组,发现旋转黏性恒星可放大小频引力波且该现象具有普遍性,且超辐射放大不会在带光环的匀速旋转致密恒星中引发不稳定性。
2025-06-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Braking index of isolated uniformly rotating magnetized pulsars
孤立的双星是旋转的中子星,具有精确测量的角速度$Ω$,它们的时间导数清楚地表明双星正在减速。虽然自旋下降的确切机制是一个有争议的问题,但普遍接受的观点是,它是通过从旋转的磁化体发射磁偶极子辐射(MDR)而产生的。其他过程,包括引力辐射和相对论性粒子(脉冲星风)的发射,也在考虑之中。计算的能量损失由一个旋转的脉冲星与一个恒定转动惯量假设成正比的模型依赖的功率$Ω$。该关系导致幂律$\dotΩ$ = -K $Ω^{\rm n}$,其中$n$称为制动指数。MDR模型预测$n$恰好等于3。对孤立星系的选定观测提供了相当精确的$n$值,个别精确到百分之几或更好,在1 $ <$ n $ < $ 2.8的范围内,这始终小于MDR模型的预测。尽管对MDR模型的各种修改进行了广泛的调查,但尚未发现令人满意的观察解释。我们采用了四个物理上现实的状态方程,和两个计算代码,在MDR模型的制动指数的旋转的动态效果建模。除此之外,我们还模拟了对转动惯量的影响,我们假设一定量的超流物质已经在恒星的地壳和核心区域之间显现出来,从而基本上消除了两个区域之间的动量传递。我们发现,旋转对制动指数的影响是显着的,在高频率,但在频率与最准确的测量到最新的刹车一致的影响不大。
2015-03-31 astro-ph.HE
Rapidly rotating compact stars in Rastall's gravity
在这项工作中,我们研究快速旋转的恒星考虑拉斯特尔引力理论。本文对两种常用的参数化方法得到并求解了这两种方程。然后,质量半径关系,转动惯量和其他感兴趣的结果,并与非旋转恒星的比较。
2022-01-04 astro-ph.HE
Maximum mass and universal relations of rotating relativistic hybrid hadron-quark stars
我们构建平衡模型的均匀和差分旋转混合强子夸克星使用状态方程(EOS)的一阶相变,从而产生第三家庭的紧凑对象。我们发现,均匀旋转组态的最大可能质量(超大质量极限)与托尔曼-奥本海默-罗夫(TOV)极限质量之比在1.15 ~ 1.31之间,与强子EOS的1.20相比,并不是独立于EOS的.因此,引力波事件GW 170817的观测对EOS的一些约束并不适用于强子-夸克EOS。然而,超大质量的极限质量为家庭的EOSs,我们治疗是一致的限制GW 170817,加强解释GW 170817与混合强子夸克EOSs的可能性。我们还发现,沿着匀速旋转恒星的恒定角动量序列,第三族最大和最小质量模型满足近似的EOS无关关系,并且第三族的超大质量极限比第三族TOV极限大约大16.5%。对于差动旋转的球状恒星,我们发现最大可支持静止质量的下限比TOV极限静止质量大123%。最后,我们验证了最近发现的通用关系角动量,静止质量和引力质量的转折点模型举行的混合强子夸克EOS时,均匀旋转被认为是,但有一个明确的依赖程度的微分旋转。
2019-04-30 astro-ph.HE
A key factor to the spin parameter of uniformly rotating compact stars: crust structure
研究了确定不同类型均匀旋转致密星(包括传统中子星、超声波中子星和混合星)的无量纲自旋参数$j\equiv cJ/(GM^2)$的关键因素,并检验了不同类型致密物质状态方程结果的可靠性.采用相对论平均场理论的物态方程和MIT袋模型模拟致密星。在广义相对论框架下,通过求解稳态轴对称时空的爱因斯坦方程,利用RNS程序对刚性旋转中子星进行了数值计算.致密星的地壳结构是决定自旋参数$j_{\rm max}$最大值的关键因素。对于具有壳包体的恒星,$j_{\rm max}\sim 0.7$对具有$M>0.5 M_{\odot}$的各类致密星都是成立的,并且对恒星质量和所选状态方程不敏感。对于传统中子星、超声波中子星和没有地壳结构的混合星,其$j_{\rm max}$值在$[0.7, 1.0]$范围内。因此,$j>1$而不是$j>0.7$可以作为区分奇异夸克星和其它类型致密星的候选判据。此外,还提出了一个计算具有壳层结构和$M>0.5M_{\odot}$的致密星在任意转动频率下自旋参数的普适公式$j=0.48(f/f_K)^3-0.42(f/f_K)^2+0.63(f/f_K)$。
2014-08-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Travelling Magnetic Waves due to Plasma Surrounding a Slow Rotating Compact Gravitational Source
本文从Einstein-Maxwell场方程出发,研究了轴对称、高温、高导电等离子体作为理想磁流体围绕低速旋转的致密引力物体产生的磁场。假设等离子体受到背景时空的影响,而不影响时空本身。然后在慢旋转的克尔黑洞时空描述的背景时空与磁场共动的坐标系中求解爱因斯坦-麦克斯韦方程组。发现解是沿方位角传播的磁波,其速度等于自由下落惯性系的角速度。这些通解,当应用到物理学感兴趣的各种特殊情况时,表明对于固定的方位角值,磁场完全是由背景时空的拖曳感生的。
2017-09-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Structural quasi-universality in highly magnetized differentially rotating neutron stars
University of Warsaw(华沙大学)
该研究建立了适用于均匀旋转、差速旋转及强磁化中子星的转动惯量与致密性广义准普适关系,推导了依赖关系的解析表达式,可用于磁星光度及GW170817遗迹转动动能的相关估计。
2026-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Charged fluid structures around a rotating compact object with a magnetic dipole field
我们研究静止的,带电的流体结构,围绕着一个旋转的紧凑的物体与偶极子磁场定向沿旋转轴。这种情况可以用克尔度规和一个不影响时空的磁偶极“测试”场来描述。忽略流体的自引力场和自电磁场,假定流体为非导电的刚体运动。我们的工作概括了以前的研究Kovásniness等人。(2016)考虑到中心物体的旋转。因此,我们着重研究旋转对束缚流体结构的存在和位置的影响。帧拖动效应允许极云的存在,这在非旋转情况下是无法发现的。此外,中心物体旋转得越快,反向旋转的赤道环面就变得越优选。
2018-04-30 astro-ph.HE
Observational signatures of Rotating compact objects in Plasma space-time
本文比较了均匀等离子体时空中克尔黑洞与旋转虫洞的阴影和偏转角,发现旋转虫洞阴影始终更大,并结合观测数据约束了等离子体参数,为区分两类致密天体提供了观测依据。
2024-04-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
General Relativistic White Dwarfs and Their Astrophysical Implications
我们考虑应用广义相对论性均匀旋转的白矮星的几个天体物理现象有关的自旋和自旋的时代和延迟Ia型超新星爆炸的超-Bracrasekhar白矮星,在那里我们估计的“自旋”的寿命由于磁偶极子制动。此外,我们还描述了软伽马重复星和异常X射线脉冲星的物理性质,它们是大质量快速旋转的高磁化白矮星。特别地,我们考虑了一个所谓的低磁场磁星SGR 0418+5729作为一个大质量的快速旋转的高磁化白矮星,并给出了边界的质量,半径,转动惯量,和磁场通过要求广义相对论均匀旋转的配置是稳定的。
2014-12-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Static and rotating white dwarfs at finite temperatures
静态和均匀旋转,冷和热的白矮星研究都在牛顿引力和广义相对论,采用著名的Krasekhar状态方程。建立了不同温度下稳定白矮星与$μ=A/Z=2$和$μ=56/26$(其中$A$为平均原子量,$Z$为原子电荷)的质量-半径、质心密度、半径-中心密度等关系.结果表明,在最大质量附近,热旋转的白矮星的质量略小于冷旋转的白矮星,而静止的白矮星的情况则相反。
2020-06-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Interior Matter Estimates of Rapidly Rotating Compact Stars
通过比较不同理论模型下的真实自转频率与观测数据,尝试以自己的方式探索毫秒脉冲星SAXJ1808.4 -3658和可能的亚毫秒脉冲星XTEJ 1739 -285等快速自转致密星的内部成分,从而对致密星的物质组成产生更严格的约束。根据他们的处理方法,SAXJ1808.4 -3658是一颗具有奇异物质的恒星,而XTEJ 1739 -285是一颗混合恒星。
2010-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutrino cooling and spin-down of rapidly rotating compact stars
在快速旋转的致密恒星中,r模的引力波不稳定性被认为会使它们在超新星中诞生后不久就旋转到开普勒频率的十分之一。我们指出,r-模扰动也影响中微子冷却和粘性热致密星通过恢复弱平衡的过程。我们用一个简单的模型来说明这一事实,即在完全由三味简并夸克物质组成的致密星(一种奇异夸克星)中由于引力波发射而导致的自旋下降。这种振荡的流体物质的非平衡中微子冷却是量化的。我们的研究结果意味着,一个一致的治疗的热和自旋频率演化的年轻和热的致密恒星是一个必要的估计持久性的引力波从这样的源。
2010-08-30 astro-ph.HE nucl-th
Dark Matter-admixed Rotating White Dwarfs as Peculiar Compact Objects
异常致密天体的发现挑战了我们对恒星结构和演化的标准理论的理解。它们是探索新物理学的绝佳实验室。早期关于球对称暗物质混合致密恒星的研究可以解释一些异常现象。在本文中,我们研究了暗物质(DM)混合旋转白矮星的观测特征,并与观测到的特殊白矮星联系起来。我们用自洽双流体方法计算了DM混合旋转白矮星的平衡结构,其中DM组分为非旋转简并费米气体。我们发现旋转白矮星中DM的混合物可以:(1)解释了一些特殊的不遵循通常质量-半径关系的白矮星,(2)允许存在稳定的、快速旋转的、没有热核逃逸的白矮星,这可以解释一些异常的x射线双星/软γ射线中继星,(3)产生了普遍的$I$(转动惯量)-Love(潮汐Love数)- $Q$(四极矩)关系,该关系跨越了没有DM混合物的带,从而提供了一种通过引力波探测在白矮星中寻找DM的间接方法。混合了DM的旋转白矮星可以解释一些特殊的致密天体。我们的研究结果提出了一种系统的方法来解释可能被即将到来的调查发现的不寻常的紧凑物体。
2022-11-14 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Time dependence of advection dominated accretion flow around a rotating compact object
研究了旋转致密天体周围对流主导吸积流的时间演化。推导了流体在离心力和压力梯度作用下的时变方程。在本研究中,假设角动量输运是由于粘性湍流和α处方用于运动粘度系数。此外,忽略了广义相对论效应。为了求解方程,我们使用了自相似解。结果表明,动态ADAF中的物理量的行为不同于稳态吸积流。结果表明,这些物理量与旋转参数有关,旋转参数定义为中心体的固有角速度与圆盘的角速度之比。同时,旋转参数对这些量的影响对于同向和反向旋转流是不同的。结果表明,随着旋转参数α的增大,同向旋转时,进出流区向中心物体靠近,反向旋转时,进出流区向外移动。我们发现,当流动是完全平流为主(f!1),整个气体具有正的伯努利函数。同时,我们认为当旋转对圆盘结构的影响减小时,伯努利函数变得更正。
2020-08-10 astro-ph.HE
Chaotic Accretion in a Non-Stationary Electromagnetic Field of a Slowly Rotating Compact Star
研究了在非稳态电磁场作用下,缓慢旋转致密星附近的电荷吸积。在线性化Kerr度规给出的引力场作用下,得到了由高度简并等离子体构成的恒星的广义相对论麦克斯韦方程组的精确解。这些解决方案是用来制定,然后研究数值的运动方程的带电粒子在恒星附近的引力电磁力法。分析表明,靠近恒星的电荷吸积并不总是有序的。研究发现,磁场在恒星表面附近的混沌中起着主导作用。
2007-02-28 astro-ph astro-ph.HE