On the construction of global models describing rotating bodies; uniqueness of the exterior gravitational field
分析了建立孤立轴对称旋转体平衡状态整体模型的问题。有人声称，无论何时，只要通过给出物体极限表面上的边界数据并在物体内部和外部积分爱因斯坦方程来构造全局时空，问题就变得超定。类似地，当描述物体内部的时空被明确给出时，寻找外部真空解的问题就变得超定了。我们将详细讨论要遵循的程序，以建立一个给定的，但任意分布的物质的外部真空场。最后，利用真空方程组的调和映射形式和由匹配给出的边界条件，证明了外部真空引力场的唯一性.
1998-06-24 gr-qc
Slowly rotating charged fluid balls and their matching to an exterior domain
Hartle的慢旋转近似发展到一个设置，其中一个带电的旋转流体是本。在Reissner-Nordstrom时空背景下，求解了电真空外区的线性化Einstein-麦克斯韦方程组。这一理论是对Garcia提出的Wahlquist解的一种有力的推广。将加西亚解变换为适合于匹配的坐标，并以角速度的幂展开。这两个领域，然后匹配沿零压力面使用Darmois-Israel程序。我们证明了一个定理的效果，外部区域是渐近平坦的当且仅当参数C_{2}，表征外部磁场的大小，为零。我们得到了Garcia解的常数C_{2}的形式。我们推测，加西亚度规不能匹配到一个渐近平坦的外部电真空区域，甚至到一阶的角速度。这一猜想得到了高精度数值分析的支持。
2002-07-25 gr-qc
The exterior field of slowly and rapidly rotating neutron stars: Rehabilitating spacetime metrics involving hyperextreme objects
本文给出了描述一般中子星外部引力场的四参数精确解的一种简洁的显式形式，该形式仅由三个势定义。在赤道平面，度规函数的解决方案被发现是由特别简单的表达式，使他们非常适合于在具体应用中使用。继帕帕斯和Apostolatos，我们进行了比较的多极结构的解决方案与多极矩已知的物理现实的伯蒂-Stergioulas数值模型的中子星认为，超极端部门的解决方案是不太重要（但可能更重要）的正确描述快速旋转的中子星比次极端部门只涉及黑洞成分。我们还以明确的形式计算出了著名的Hartle-Thorne近似度规的精确模拟。
2016-03-25 gr-qc
Uniform energy bound and asymptotics for the Maxwell field on a slowly rotating Kerr black hole exterior
我们考虑在一个非常缓慢旋转的克尔黑洞的外部麦克斯韦方程。对于这个系统，我们证明了正定能量在每个常数$t$的超曲面上的有界性。我们还证明了每个解收敛于稳态库仑解。我们把一般解分成带电的、库仑的部分和不带电的部分。库仑解的收敛来自于不带电部分满足Morawetz估计的事实，即空间局部化的能量密度在时间上是可积的。对于不变部分，我们研究了完整的Maxwell方程和单分量的Fackerell-Ipser方程。为了处理Fakerell-Ipser方程，我们在$t$中使用傅里叶变换。对于Fackerell-Ipser方程，我们证明了一个改进的Morawetz估计，控制3/2导数附近的轨道零测地线没有损失。
2015-09-03 gr-qc math.AP
Uniform energy bound and Morawetz estimate for extreme components of spin fields in the exterior of a slowly rotating Kerr black hole I: Maxwell field
这一系列的第一部分对待麦克斯韦方程组的外部缓慢旋转克尔黑洞。通过对Kinnersley四分体中的每个极值Newman-Penrose（N-P）标量进行一阶微分算子，得到的方程和极值N-P分量的Teukolsky主方程都是非齐次\textquotedblleft{spin-weighted Fackerell-Ipser equation\textquotedblright}（SWFIE）形式，构成一个弱耦合系统.我们首先证明了能量估计和积分局域能量衰减（Morawetz）估计的这种类型的非均匀SWFIE以下的方法（Dafermos和Rodnianski在衰减克尔外部时空I-II上的波动方程的解决方案：情况$|a|\ll M$或轴对称，2010年，arXiv：1010.5132），然后利用这些估计，以实现一个正定能量的统一界和Morawetz估计的耦合系统的每个极端的N-P分量。对于正则Hawking-Hartle四分体中的正则极值N-P分量也证明了同样的估计。这里的层次在我们的第二部分中进行了推广（Ma在均匀能量界和Morawetz估计中对缓慢旋转的Kerr黑洞外部自旋场的极端分量的估计II：线性化引力，2017，arXiv：1708.07385），以处理线性化引力的极端分量。
2020-08-27 gr-qc math.AP
Testing exterior spacetime of the neutron star via X-ray reflection spectroscopy
中子星的外部几何可以近似为一个参数化度规的相对论多极矩，使用恩斯特势形式。这种时空可以用天体物理学黑洞的电磁波观测来检验。在本文中，我模拟了一个薄吸积盘的X射线反射谱与未来的X射线任务。本工作的目的是了解X射线反射谱是否能从广义相对论的克尔解中分辨出中子星。我发现对于自旋和多极矩参数的较高值，中子星铁线的形状有很小的差异。中子星铁谱线和克尔铁谱线的偏差很小，很难区分。此外，慢旋转中子星的电磁波观测与广义相对论的克尔黑洞有一定的一致性。
2018-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Realistic Exact Solution for the Exterior Field of a Rotating Neutron Star
本文给出了具有反射对称性的Einstein-Maxwell场方程的一个新的六参数、轴对称、渐近平坦的精确解。它具有任意的质量、角动量、质量四极矩、电流八极矩、电荷和磁偶极子等物理参数，因而可以表示旋转、变形、磁化和带电物体的外场，并给出了解析解的多极结构、电磁场和奇点等性质.在真空情况下，这个解析解与Berti & Stergioulas（Mon.没有罗伊Astron.Soc.350，1416（2004）），要求多极矩相同。作为描述中子星外场的解的精度的一个独立的测试，我们提出了一个广泛的比较的最内稳定圆轨道（ISCO）的半径从Berti & Stergioulas数值解，克尔解决方案（物理评论Lett. 11，237（1963））、Hartle & Thorne溶液（Ap. J. 153，807，（1968））、由Shibata & Sasaki（Phys. Rev. D. 58 104011（1998））和我们的精确解。我们发现，从我们的解决方案ISCO的半径比其他人更适合现实的数值内部解决方案。
2006-06-13 gr-qc
Uniqueness of Rotating Charged Black Holes in Five-Dimensional Minimal Gauged Supergravity
我们研究了一个五维时空，在挠的存在下，一个非退化的共形Killing-Yano 2-形式，它是封闭的关于通常的外微分和外微分与挠。进一步，假设挠率是闭的，且关于挠率的外微分是余闭的，我们证明了在五维最小规范超引力中，对于具有两个独立角动量的静止旋转带电黑洞，这样的时空是由Chong-Cvetic-Lu-Pope解给出的唯一时空.
2009-08-13 gr-qc hep-th
Exterior and interior metrics with quadrupole moment
我们提出的恩斯特潜在的爱因斯坦的真空场方程，包含作为任意参数的总质量，角动量和四极矩的旋转质量分布的精确解的线元素。我们表明，在缓慢旋转和轻微变形的配置的极限情况下，存在一个坐标变换，与近似Hartle解的精确解。结果表明，该近似解可以与具有物理合理性质的内部理想流体解光滑匹配。这打开了考虑的四极矩作为一个额外的物理自由度，可用于搜索一个现实的精确解，代表内部和外部的引力场所产生的自引力轴对称分布的质量的完美流体在静止旋转的可能性。
2010-03-23 gr-qc hep-th math-ph
Slowly rotating gravastars
我们解决爱因斯坦方程的缓慢旋转的引力凝聚星（gravastars）的旋转到第二阶的球对称gravastar与德西特内部和史瓦西外部匹配在他们共同的地平线上扩展。要求零面上的微扰是有限的，这就把外部几何简化为克尔黑洞的几何，这意味着一个缓慢旋转的引力星不能通过限制在视界外的宏观时空的任何测量或观测来与克尔黑洞区分开来。我们确定的内部解决方案，表面应力张量，和科马尔质量和角动量本地化的缓慢旋转的地平线表面。当内部状态方程固定在$p=-ρ$时，零视界表面上的有限结条件必然导致具有奇异核的内部解，其中微扰展开破裂。比较其他模型和影响更迅速旋转重力星进行了简要讨论。
2022-01-04 gr-qc
On global models for finite rotating objects in equilibrium in cosmological backgrounds
在广义相对论中，对处于平衡状态的旋转有限物体的研究通常集中在它们是真正孤立的情况下，即描述有限物体的模型嵌入在渐近平坦的外部真空中。已知的结果确保了真空外场的唯一性，通过使用边界数据的外部场在物体的表面加上衰减的外部场在无穷远。本工作的最终目的是通过将无穷远处的边界条件改变为考虑到物体嵌入宇宙学背景的边界条件来研究内部模型的后果。首先考虑FLRW的标准宇宙学背景，我们研究FLRW与稳态轴对称时空的一般匹配，以找到真空区的新边界条件。在这里，我们提出了第一个结果。
2005-01-25 gr-qc
A rotating cylinder in an asymptotically locally anti-de Sitter background
本文给出了一组精确解，它代表了一个在负宇宙学常数背景下的刚性旋转尘埃圆柱。无限长圆柱体的内部由哥德尔解描述。一个精确的解决方案的外部解决方案，发现这取决于旋转的内部和其半径。对于这些参数的值小于一定的限制，外部解决方案被证明是局部同构的Linet-Tian解决方案。对于大于另一个极限的值，它表明，外部解决方案延伸到一个区域，其中包含封闭的类时曲线。在距离源很远的地方，时空被证明是渐近局部anti-de Sitter空间。
2010-03-18 gr-qc
Matching conditions in relativistic astrophysics
本文给出了具有无穷多组多极矩的Einstein-麦克斯韦方程组组的电真空精确解，它可以用来描述旋转带电质量分布的外部引力场。我们表明，在一个缓慢旋转和轻微变形的身体的特殊情况下，外部解决方案可以匹配到内部解决方案属于Hartle-Thorne家庭的近似解。为了寻找精确的内部解决方案，我们建议使用的曲率本征值的衍生物，制定一个$C^3-$匹配条件，从中可以得出的最小半径，可以进行匹配的内部和外部时空。我们证明的有效性的$C^3-$匹配在特定情况下的静态质量与四极矩。数值计算得到了相应的内部解，并与外部解相匹配，从而得到了质量位形的最小半径。
2012-05-02 gr-qc math-ph math.MP
Hidden symmetries and decay for the Vlasov equation on the Kerr spacetime
本文证明了无质量Vlasov方程解在非常慢旋转的Kerr时空外的有界能量和积分能量衰减的存在性。这结合了以前开发的方法，以证明类似的结果波动方程的外部一个非常缓慢的旋转克尔时空与最近的工作应用矢量场方法的相对论弗拉索夫方程。
2017-01-03 gr-qc math-ph math.AP
Circular geodesic orbits in the equatorial plane of a charged rotating disc of dust
本文研究带电旋转尘埃盘外部时空中中性试验粒子的赤道圆形测地轨道，推导出适用于一般渐近平坦轴对称稳态反射对称电真空时空的角速度、比能量和比角动量闭合公式，并比较了其与Kerr-Newman黑洞附近圆周运动的异同。
2024-08-28 gr-qc
The Wahlquist metric cannot describe an isolated rotating body
证明了Wahlquist理想流体时空不能光滑地连接到外部渐近平坦的真空区域。证明使用幂级数展开的角速度，二阶精度。在这个近似中，瓦尔奎斯特度规是旋转惠特克时空的一个特例。外部真空域以类似的方式处理。我们计算了在内部和真空域的可能的边界面匹配的条件。导出度量与外曲率的匹配条件是相互矛盾的。
1999-10-01 gr-qc
Black holes: A physical route to the Kerr metric
作为伯克霍夫定理的一个结果，球对称恒星或黑洞的外部引力场总是由史瓦西度规给出。相反，旋转（轴对称）恒星的外部引力场一般不同于描述静止旋转黑洞的克尔度规。本文讨论了从正常物质的旋转平衡组态到旋转黑洞的准定态跃迁的可能性。
2002-06-03 astro-ph gr-qc hep-th
An approximate global solution of Einstein's equations for differentially rotating compact body
我们得到了爱因斯坦方程的近似全局定常和轴对称解，它可以被认为是一个简单的恒星模型：一个具有微分旋转运动模式的自引力完美流体球。使用后闵可夫斯基形式主义（弱场近似），并考虑旋转作为一个扰动（慢旋转近似），我们找到近似的内部和外部（渐近平坦）的解决方案，这个问题在调和坐标。在Lichnerowicz的意义上，内部和外部解在零压力表面上匹配以获得全局解。由此产生的度量取决于四个任意常数：质量密度，旋转速度在$r=0$，一个参数，其中考虑到通过恒星的旋转速度的变化和恒星半径在非旋转极限。由这四个参量确定了外度规的质量、角动量、四极矩等常数。
2017-06-29 gr-qc
An all-purpose metric for the exterior of any kind of rotating neutron star
我们检验了双孤子解析度规对描述所有类型中子星的外部的适当性，无论它们的状态方程或自转速率是什么。真空爱因斯坦方程的特殊解析解证明是相当可调的，以模仿我们用作测试平台的所有数值构建的中子星模型的度规函数。中子星模型涵盖了广泛的刚度，关于其内部的状态方程，以及所有的旋转速率，直到每个这样的恒星所允许的最大可能旋转速率。除了度量函数本身，我们还比较了最内层稳定圆轨道的半径$R_{\rm{ISCO}}$，圆测地线的轨道频率$Ω\equiv\frac{dϕ}{dt}$，它们的周转频率$Ω_ρ, Ω_z$，以及轨道频率每对数变化$Δ\tilde{E}$时圆轨道能量的变化。所有这些量，通过双孤子分析度规计算，拟合与以前的类似比较（虽然以前的尝试仅限于中子星模型与高或低的旋转速率）相应的数值具有良好的精度。我们相信，这个特殊的解析解可以被认为是任何旋转的中子星引力场的精确解析表示，人们可以通过使用这个时空来解释发生在它周围的天体物理过程的观测来探索中子星的内部结构。
2012-09-27 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Axisymmetric force-free magnetosphere in the exterior of a neutron star
磁星的磁层由于足点运动的剪切而逐渐扭曲。在考虑广义相对论效应的情况下，利用幂律电流模型计算了无力场的轴对称解。在这里，我们展示了磁能和螺旋度是如何沿着一系列平衡积累的。在强扭曲的情况下，一个磁通量绳，其中有大量的环向场被限制，在恒星附近分离。与平坦时空中的结果相比，发现这种磁场线结构由于强相对论效应而容易产生。虽然这种结构不是相对论所固有的，但即使对于较小的幂律指数，这种限制也是可能的。磁层中储存的能量和螺旋度存在一个上限。当螺旋度进一步积累时，可能发生巨耀斑等灾难性事件。
2017-03-07 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Fields in the Exterior of an Oscillating Relativistic Star -- I. General Expressions and application to a rotating magnetic dipole
相对论恒星被赋予强烈的电磁场，但也受到各种类型的振荡。我们在这里调查的影响，振荡上的电场和磁场外部的相对论性恒星在真空中。特别是，建模的恒星作为一个相对论性的多面体与无限的导电性，我们认为无论是在附近的恒星表面和远离它的广义相对论性麦克斯韦方程组的解决方案，一旦一个微扰速度场被指定。在这第一篇论文中，我们提出了一般的解析表达式，不专门针对一个特定的磁场拓扑结构或速度场。然而，作为一个验证的例子和天体物理学的重要应用，我们考虑一个偶极磁场和速度场对应的旋转错位偶极子。除了提供这种配置产生的电磁场的解析表达式，我们计算，第一次，通过偶极电磁辐射的广义相对论能量损失。我们发现，广泛使用的牛顿表达式低估了这种损失的2-6倍，这取决于恒星的紧凑性。这种修正可能对研究双星的自旋演化产生重要影响。
2004-06-04 astro-ph gr-qc
Exterior field of neutron stars: The singularity structure of vacuum and electrovac solutions
本文利用Einstein-Maxwell方程的四参数精确解研究中子星外部场的奇点结构，通过新型解析方法发现正负质量情形下的奇点特性，并指出该解适合作为天体物理中旋转磁化质量的最简模型。
2023-03-31 gr-qc
An approximate global solution of Einstein's equations for a rotating two layers star
我们得到了爱因斯坦方程的一个近似的全局定常和轴对称解，它可以看作是一个简单的两层星模型：一个由两层具有不同线性状态方程的理想流体组成的自引力球以刚性运动模式运动。使用后Min-kows-kian形式主义（弱场近似），并考虑旋转作为一个扰动（慢旋转近似），我们找到近似的内部和外部（渐近平坦）的解决方案，这个问题的调和坐标。内部和外部的解决方案相匹配，在这个意义上所描述的Lichnerowicz，表面上的恒定压力，以获得一个整体的解决方案。
2018-06-11 gr-qc
Twisted magnetosphere with quadrupolar fields in the exterior of a neutron star
磁星的磁层由于足点运动的剪切作用而逐渐扭曲，同时储存的磁能也随之增加。当一个状态超过阈值时，耀斑/爆发会表现为灾难性转变的结果。本文计算了表面具有偶极-四极混合场的相对论无力磁层的轴对称静态解。四极分量代表一种小尺度的磁场不规则性。局部扭曲的模型构造通过限制电流流动区域，其中的小部分源自偶极-四极混合。在某些模型中，沿着一系列平衡的能量增加并变得足以打开磁场。在能量亚稳态下，恒星附近会形成一条磁通量绳。多余的能量可能以磁星耀斑/爆发的形式喷射出来。广义相对论引力足以约束磁绳并储存巨大的磁能，并对其机理进行了讨论。
2018-03-30 astro-ph.HE gr-qc
Metric of a rotating charged magnetized sphere
本文提出并讨论了一个旋转的、具有磁偶极矩的带电球的外场的定常轴对称方程。它有一个非常简单的多极结构，只有四个非零的Hoenselaers-Perjés相对论性矩。
2019-12-23 gr-qc hep-th
A Family of Gravitational Waveforms from Rapidly Rotating Neutron Stars
本文描述了快速旋转的中子星产生的引力波形的拟合公式（例如，新形成的核心崩溃的超新星），因为它演变从一个初始的轴对称配置向三轴椭球。
1999-02-22 gr-qc
Compact regular objects from an electrified Tolman-like density: A new interior region for the Kerr-Newman spacetime
本文通过匹配内部带电物质与外部电真空解，构造了静态和旋转的带电正则天体，包括正则黑洞和过充电张力星，并采用Newman-Janis算法为Kerr-Newman时空提供了新的正则内部区域。
2024-12-17 gr-qc
Dynamics of Rotating, Magnetized Neutron Stars
利用完全广义相对论的理想磁流体力学的实现，在三维空间中没有假设的对称性，磁化，刚性旋转的中子星的动力学进行了研究。从Lorene项目的Magstar构建的完全一致的初始数据开始，我们研究了旋转的磁化多变星作为中子星模型的动力学和稳定性。进化表明，这些旋转的磁化恒星中的一些可能在黑洞形成的门槛上发生最低限度的不稳定。
2010-02-10 gr-qc
On the multipole moments of a rigidly rotating fluid body
基于数值模拟和解析计算，我们提出了一个关于平衡状态下刚性旋转流体多极矩的新猜想。这个猜想意味着这种流体的外部区域不能用克尔度规描述。
2009-02-11 gr-qc
On the Energy of Rotating Gravitational Waves
给出了旋转圆柱源外真空时空的引力场方程的一类解。这些解的一个子类对应于发射引力辐射的旋转圆柱系统的外部引力场。研究了这些旋转引力波时空的性质。特别地，我们讨论了这些波的能量密度使用引力应力-能量张量。
1996-09-06 gr-qc
Mixed neutron-star-plus-wormhole systems: Rotating configurations
我们呈现快速旋转的中子星，其中心有虫洞。在广义相对论中，它们出现在鬼标量场中。核物质由多方状态方程描述，得到中子星的真实质量和半径。虫洞的圆周半径很小，最大可达3公里。随着虫洞尺寸的增加，恒星的质量和半径减小，而这些旋转混合中子星加虫洞系统的存在域保留了旋转中子星域的特性。简要讨论了所考虑的混合构型的稳定性问题。
2023-02-25 gr-qc
Rapidly Rotating Neutron Stars in Dilatonic Einstein-Gauss-Bonnet Theory
我们构造了一系列的快速旋转中子星的爱因斯坦-高斯-邦纳理论，采用两个状态方程的核物质。我们分析了这些中子星的物理性质对高斯-邦纳耦合强度的依赖关系。对于一个给定的状态方程，我们确定快速旋转的中子星的物理相关的域，这是由一组的中子星旋转开普勒极限，一组的中子星沿长期不稳定线，和一组静态的中子星。与爱因斯坦引力相比，高斯-邦纳项的存在减少了这个区域，导致最大质量的值更低，中心密度也更小。对于快速旋转的中子星，四极矩被高斯-邦内项减小，而对于慢速旋转的中子星，四极矩被高斯-邦内项增大。在广义相对论中发现的四极矩和转动惯量之间的普适关系似乎可以扩展到爱因斯坦-高斯-邦纳理论，几乎不依赖于高斯-邦纳项的耦合强度。中子星带有少量的负电荷。
2016-01-21 gr-qc hep-th
New quasi-universal relations for static and rapid rotating neutron stars
在过去的几十年里，人们提出了许多中子星的不同全局物理量之间的普适关系，以约束中子星的不可观测或难以观测的性质。但很少有与引力红移或引力结合能有关的，特别是对于快速旋转的中子星。在这里，我们将集中讨论与这两个量有关的普遍关系。基于正常或混合中子星微观核多体理论预言的11个状态方程，提出了静态、一般转动和开普勒转动3种转动情况下的一组新的准普适关系.这些新的准普适关系为约束或估计中子星的不可观测或难以观测的性质提供了一种可能的途径。
2020-08-07 astro-ph.HE gr-qc
An exterior for the Gödel spacetime
我们将爱因斯坦场方程的真空、静止、圆柱对称解与桑托斯最近给出的形式的$Λ$匹配，作为从哥德尔宇宙中切出的无限尘埃圆柱的外部。有三种情况，取决于圆柱体的半径。封闭的类时曲线存在于某些解的外部。这里研究的时空与范·斯托克姆（van Stockum）的时空有相当大的相似性，范·斯托克姆（van Stockum）用$Λ=0$指代与真空相匹配的旋转尘埃无限圆柱体。
1997-11-05 gr-qc
On the gravitomagnetic clock effect
广义相对论预言，在中心旋转质量的外场中，两个自由反向旋转的测试粒子需要不同的时间来完成相同的完整轨道;这个时间差导致了重力磁钟效应。该效应已被推导出圆形赤道轨道，而且，它已通过方位角封闭的球形轨道周围的缓慢旋转的质量。本文导出了慢旋转质量在外场中沿任意{ \it椭圆}轨道慢运动时主重磁钟效应的一般公式。这一结果的一些影响进行了简要讨论。
2001-10-10 gr-qc
Highly accurate calculation of rotating neutron stars
本文介绍了一种新的谱码，它能以前所未有的精度构造快速旋转恒星的广义相对论模型。作为第一个应用程序，我们重新检查均匀旋转的同质恒星，并比较我们的结果与以前的几个代码。此外，给出了高度扁平旋转体对应的相对论性的代表性例子。
2001-11-20 astro-ph gr-qc hep-th
On the Maximum Mass of Differentially Rotating Neutron Stars
我们构建了不同旋转的中子星的相对论平衡模型，并表明它们可以支持显着更多的质量比他们的非旋转或均匀旋转的同行。我们动态地发展这样的“hyperadjuve'"模型在充分的广义相对论，并表明，确实存在的配置是动态稳定的径向崩溃和酒吧的形成。我们的研究结果表明，中子星合并的残余可能是暂时稳定的差异旋转，导致延迟崩溃和延迟引力波爆发。
1999-11-01 astro-ph gr-qc
Neutrino asymmetry in general relativistic rotating radiative stars
利用Newmann-Penrose（NP）自旋系数理论研究了自旋星外广义相对论辐射时空中的中微子不对称性。结果表明，中微子流依赖于恒星的旋转方向。在中微子不产生引力场的试验场近似下得到了该解。
2002-10-31 gr-qc
The r-mode instability in rotating neutron stars
在这篇综述中，我们总结了目前的理解与旋转中子星中的所谓的r-模式的引力波驱动的不稳定性。我们讨论的r-模式的性质，详细的力学不稳定性及其潜在的天体物理意义。特别是我们讨论的结果有关的新生中子星的自旋演化，r-模式引力波的可探测性和机制限制的吸积中子星在二元系统的自旋速率。
2000-10-27 astro-ph gr-qc
Evolutions of Magnetized and Rotating Neutron Stars
我们研究了磁化和刚性旋转中子星在一个完全广义相对论的实现理想磁流体力学没有假设的对称性在三维空间的演变。恒星被建模为旋转，磁化多变的恒星，我们研究不同的情况下，研究他们的动力学和稳定性。特别是，我们专注于恒星的稳定性和可能的临界行为。除了其内在的物理意义，我们使用这些演变作为我们的实施，其中包括新的发展，以处理磁化系统的进一步测试。
2010-05-24 astro-ph.SR gr-qc
Electromagnetic field around boosted rotating black hole
得到了浸没在外部磁场中的增强旋转黑洞外麦克斯韦方程组的精确解析解。研究了助推和电磁场对黑洞周围带电粒子运动和能量提取过程--磁彭罗斯过程的影响。然而，它证明了众所周知的说法，即磁场大大提高了能量提取的效率，这进一步提高了助推速度。
2018-10-17 gr-qc
Gravitational Collapse of a Rotating Cylindrical Null Shell in the Cosmic String Spacetime
研究了内部平坦、外部为旋转宇宙弦度规的旋转圆柱零壳的引力坍缩。我们看到有一个临界半径，在这个半径处，壳层的能量密度为零，超过这个半径，壳层的能量密度将为负，从而表明这种匹配是非物理的。
2011-08-02 gr-qc
Uniformly rotating neutron stars
在这一章中，我们回顾了最近的结果静态和均匀旋转的中子星的平衡位形的Hartle形式主义。我们从Belvedere等人（2012，2014）制定和扩展的Einstein-Maxwell-Maxwell as-Fermi方程开始。我们演示了如何进行这些方程的数值积分不同的中心密度${\it ρ}_c$和角速度$Ω$和计算静态$M^{stat}$和旋转$M^{rot}$质量，极性$R_p$和赤道$R_{\rm eq}$半径，偏心率$ε$，转动惯量$I$，角动量$J$，以及四极矩$Q$的旋转配置。为了满足旋转中子星的稳定性判据，我们考虑了开普勒质量脱落极限和轴对称长期不稳定性。在此基础上，我们构造了新的质量-半径关系，计算了中子星的最大质量和最小自转周期（最大频率）。最后，我们比较和对比我们的结果的全球和本地的中子星模型。
2016-08-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Universal Relations for the Increase in the Mass and Radius of a Rotating Neutron Star
自转导致中子星的质量和赤道半径增加。质量和半径敏感地依赖于冷的致密物质的未知状态方程（EOS）。然而，由于旋转引起的质量和半径的增加几乎与EOS无关。物态方程的独立性引出了中子星普适性的概念。本文计算了中心密度为常数的旋转中子星序列。我们使用一组随机生成的状态方程，构造简单的修正因子，对非旋转中子星的流体静力平衡方程计算出的质量和半径进行修正。修正因子仅取决于非自转恒星的质量和半径，几乎与状态方程无关。这使得在EOS推理代码中包含旋转中子星的观测在计算上是便宜的。我们还构建了一个映射从测量的质量和半径的旋转中子星到相应的非旋转的恒星。如果测量许多不同自旋的中子星的质量和半径，这种映射就有可能构造出零自旋质量-半径曲线。我们表明，在极地和赤道半径的变化是对称的，在极地半径收缩的速度相同，赤道半径的增长。这种对称性与赤道紧致度（质量与半径之比）在一个等密度序列上几乎是常数的观察有关。
2022-08-08 astro-ph.HE gr-qc
Rotating incompressible perfect fluid source of the NUT metric
给出了爱因斯坦方程的一个整体解，它由一个理想流体内部和一个真空外部组成。刚性旋转和不可压缩的理想流体是匹配沿消失的压力与陶布NUT度规的固定部分的超曲面。流体核产生负质量NUT时空。匹配过程在全局解中留下一个参数。
1998-11-17 gr-qc
Effects of the equation of state on the bulk properties of maximally-rotating neutron stars
中子星是宇宙中已知的众多天体之一，也是研究超凝聚态奇异物理学的理想实验室。虽然同时测量非旋转中子星的质量和半径可能会对致密核物质的性质施加限制，但对接近质量脱落极限的最大旋转中子星的观测和研究可能会导致更进一步的限制。理论预测允许中子星以极快的速度旋转（甚至超过$2000 \ {\rm Hz}$）。然而，直到这一刻，观测到的最快旋转脉冲星的频率为$716 \ {\rm Hz}$，比理论预测低得多。对于导致这种情况的机制，有许多建议。在任何情况下，对均匀旋转中子星的理论研究，以及精确的测量，都可以提供关于状态方程高密度部分的丰富信息。此外，中子星通过它们的演化，可能为我们提供一个判断旋转致密星最终命运的标准。本研究的主要内容是体中子星性质对质量脱落极限状态方程的敏感性。
2020-01-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Charges and Magnetic Fields of the Slowly-rotating Neutron Stars
结合Goldreich-Julian的磁制动机制来解释射电恒星由于自旋下降而产生的亮度，探索至少在理想情况下有多少磁通量实际上可以穿透旋转的中子星的表面是有一定意义的。为了解决这个问题，人们需要弄清楚旋转的中子星上的电荷量和磁场的结构。本文利用Wald的解生成方法，计算了不带电和（微）带电中子星周围的磁场。特别是对于带电的中子星，Wald的论证再次证明了中子星将逐渐吸积电荷直到达到平衡值$\tilde{Q}=2B_{0}J$。然后计算了旋转中子星表面一半的磁通量。当非零吸积电荷的值在$0 < \tilde{Q} \leq 2B_{0}J$范围内时，通过中子星的总磁通量已被证明大于没有吸积电荷时的总磁通量。
2003-09-18 astro-ph gr-qc
A numerical study of the r-mode instability of rapidly rotating nascent neutron stars
本文首次报道了{ \it rapidly}旋转可压缩恒星模型的经典r模数值分析结果。在不考虑慢转近似的情况下，数值求解了牛顿引力场中旋转恒星的线性摄动方程组。得到了制约热年轻中子星转动频率的引力波辐射诱导不稳定性的临界曲线。考虑到中子星的标准冷却机制，我们还给出了中子星在冷却和自旋下降过程中的“演化曲线”。当采用中子星的标准冷却机制时，$1.4M_{\odot}$星的旋转频率降低到100 Hz左右。这一结果证实了采用慢旋转近似的其他作者的结果。
2000-08-10 astro-ph gr-qc
The surface of rapidly-rotating neutron stars: implications to neutron star parameter estimation
中子星内部成分探测器（NICER）目前正在观测旋转中子星表面热点发射的X射线脉冲轮廓，从而能够以前所未有的精度推断其半径。脉冲轮廓模型中的一个关键要素是恒星扁圆形状的分析公式。这些公式需要在一个大的中子星的解决方案，其中涵盖了广泛的状态方程，恒星的紧凑性和旋转频率的合奏拟合。然而，这一过程引入了系统误差的来源，因为（i）拟合不能完美地描述系综中所有恒星的表面，以及（ii）中子星由单个状态方程描述，其对表面形状的影响在拟合过程中被平均。在这里，我们进行了第一次研究这个系统误差，发现证据表明，它是次显性相对于由NICER半径推断的统计误差。我们还发现，NICER目前使用的公式可以用于推断快速旋转的恒星的半径的证据，公式的有效性域之外。此外，我们采用了一种精确的基于几何的方法来定位快速旋转中子星的数值解的表面，并采用了一个新的高精度公式来描述它们的表面。这些结果可用于需要精确描述快速旋转中子星扁圆表面的应用。
2021-05-05 astro-ph.HE gr-qc
Avoiding closed timelike curves with a collapsing rotating null dust shell
我们提出了一个理想化的引力坍缩模型，描述了一个坍缩的旋转圆柱壳的零尘埃在平坦的空间，与度规的旋转宇宙弦作为外部。我们发现，壳反弹之前，封闭的类时曲线可以形成。我们的结果还提出了弦的质量和角动量的稍微不同的定义。
2008-02-11 gr-qc
Bayesian Inverse Problem of Rotating Neutron Stars
在这项工作中，我们提供了一个框架，连接旋转中子星的恒星结构的同向旋转和反向旋转的$f$模式的频率。这些模式的准确计算，为现实的状态方程最近已经提出，他们在这里被用作输入的贝叶斯分析的反问题。这允许定量地重建基本的中子星参数，例如质量、半径、旋转速率或通用标度参数。我们发现，未来的观测两个$f$模式的频率，结合贝叶斯分析，将提供一个有前途的方向来解决逆恒星问题。我们提供了两个互补的方法，一个是状态方程依赖和一个只使用通用的标度关系。我们讨论了每种方法的优点和缺点，如可能的偏见和鲁棒性。重点是天体物理动机的情况下，知情的中子星质量或旋转速率的先验信息可以提供和研究他们如何影响的结果。
2021-03-11 gr-qc
Three dimensional evolution of differentially rotating magnetized neutron stars
我们构造了一个新的三维广义相对论磁流体动力学程序，在该程序中采用了固定网格加密技术。为了保证无发散条件和磁通量守恒，我们采用了Balsara（2001）的方法。使用这个新的代码，我们发展的差异旋转磁化中子星，并发现一个磁驱动的流出是从恒星发射表现出扭结不稳定性。物质喷射速率和坡印廷通量仍然与我们先前的发现一致（Shibata等人，2011）在轴对称模拟中获得。
2012-07-27 astro-ph.HE gr-qc
Rotating perfect fluid sources of the NUT metric
爱因斯坦引力方程的局部旋转对称理想流体解沿压力消失超曲面与NUT度规相匹配。这些刚性旋转的流体被解释为真空外部的来源，它只包括一个静止的区域的陶布-NUT时空。匹配条件的解通常在全局解中留下三个参数。讨论了理想流体源的例子。
1998-07-21 gr-qc
Secular Instability of g-Modes in Rotating Neutron Stars
引力辐射倾向于驱动旋转不稳定的中子星中的引力模。对于无粘恒星，当旋转频率是非旋转恒星相应模式频率的0.7倍时，不稳定性开始。自旋频率为$\go 100$ Hz的中子星易受这种不稳定性的影响，其增长时间为数年。然而，粘性耗散可能抑制不稳定性，除了在$10^9$ K附近的窄温度范围。我们还表明，粘性驱动的不稳定性的g模式是不存在的。
1999-04-09 astro-ph gr-qc
