Hyperonic neutron stars: reconciliation between nuclear properties and NICER and LIGO/VIRGO results
本文利用量子强子动力学(QHD)的扩展形式,提出了一个新的微观状态方程,它能正确地再现饱和密度下对称核物质的主要性质,并能产生大质量中子星,对半径和潮汐参数$Λ$也有满意的结果。我表明,即使超子存在,这个EoS是能够复制至少2.00太阳质量的中子星。还检查了关于$2.00M_\odot$半径和使直接Urca效应成为可能的最小质量的约束。
2022-01-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
A Relativistic Quantum Approach to Neutrino and Antineutrino Emissions via the Direct Urca Process in Strongly Magnetized Neutron-Star Matter
本文研究了强磁场作用下中子星物质直接Urca过程的中微子和反中微子辐射。我们计算的中微子发射率的直接Urca过程,即中子转换为质子,电子和反中微子,或质子-电子对转换为中子-中微子对。在朗道能级描述的状态下,我们求解了质子和电子的精确波函数。我们发现,直接Urca过程可以满足运动学约束,即使在密度区域,这个过程通常不会发生在没有磁场。
2021-12-11 astro-ph.HE nucl-th
Properties of the outer crust of strongly magnetized neutron stars from Hartree-Fock-Bogoliubov atomic mass models
利用最新的实验原子质量数据,结合基于Hartree-Fock-Bogoliubov方法的微观原子质量模型,研究了冷非吸积磁星(即具有很强磁场的中子星)外壳的平衡性质.强磁场引起的电子运动朗道量子化对地壳物质的组成和状态方程有重要影响。研究还表明,磁星的外壳可能比普通中子星的外壳大得多。
2013-05-02 astro-ph.HE nucl-th
Influence of Dark Matter on the Magnetized Neutron Star
本研究针对暗物质对磁化中子星的影响这一未探索方向,采用含密度相关磁场的相对论平均场模型计算物态方程,分析不同参数下的宏观性质,发现暗物质与磁场共同改变核心区域的星体性质,变化幅度与暗物质占比和磁场强度正相关。
2023-10-03 astro-ph.HE nucl-th
Highly magnetized neutron stars in a many-body forces formalism
在这项工作中,我们研究了不同的磁场配置在中子星的多体力形式(MBF模型)描述的影响。MBF模型是一种相对论平均场形式,它通过依赖于核相互作用耦合常数的介子场来考虑多体力。我们选择最佳的参数化模型,再现核物质的性质饱和,也描述了大规模的中子星。我们假设物质处于β平衡,电荷中性,温度为零。在爱因斯坦-麦克斯韦方程组的自洽解中,状态方程和恒星结构中都考虑了磁场。我们假设极向磁场分布,计算了极向磁场对中子星的影响,显示了极向磁场对中子星的引力质量和形变的影响。
2017-02-19 astro-ph.HE nucl-th
Calculation of thermal conductivity coefficients for magnetized neutron star
在考虑简并度的玻尔兹曼方程解的基础上,计算了决定中子星壳中电子热传递和扩散的系数。
2013-04-23 astro-ph.HE
Magnetized Proto-Neutron Stars: Structure and Stability
BITS-Pilani K. K. Birla Goa Campus(比拉戈阿校区印度理工学院);Instituto Tecnológico de Aeronáutica(巴西航空技术学院);Yonsei University(延世大学)
本研究通过分析磁化原中子星的热力学和组成演化,揭示了其磁场变形和能量学在不同磁场配置中的变化特征。
2026-01-06 astro-ph.HE nucl-th
Antikaon condensation in magnetized neutron star matter within the framework of the $σ$-cut scheme
本文基于扩展FSUGold模型研究强磁场下中子星物质中的反K介子凝聚,分析磁场与σ-cut方案对阈值密度及EoS的影响,并通过参数选择获得超过2M_sun的最大质量中子星。
2025-10-17 astro-ph.HE nucl-th
Neutron Anomalous Magnetic Moment in Dense Magnetized Systems
本文假定中子反常磁矩的大小与系统的密度和磁场有关,计算了中子反常磁矩。采用最低阶约束变分法和$AV_{18}$核势计算了中子反常磁矩的介质依赖性。证实了中子反常磁矩随密度的增加而增加,随磁场的增加而减小。对体系的能量和状态方程也进行了研究。
2018-01-16 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Equation of state for neutron star matter with NJL model and Dirac-Brueckner-Hartree-Fock approximation
由于中子星的内部密度可以变得很高,人们一直期望并讨论中子星内部可能存在夸克物质,描述强子到夸克相变(反之亦然)的方法主要有两种,一种是一级相变,另一种是交叉现象。本文利用具有矢量耦合作用的味SU(3)NJL模型,计算了高密度下夸克相的物态方程。此外,对于低密度强子相,我们采用了两种状态方程,一种是用QHD模型计算的相对软的状态方程,另一种是用相对论Brueckner-Hartree-Fock近似计算的刚性状态方程。利用这两个阶段的状态方程,我们研究了各种选择的参数对中子星的质量和半径的交叉区的影响。
2016-08-23 astro-ph.HE nucl-th
Transport coefficients of magnetized neutron star cores
本文综述了在朗道费米液体理论框架下计算中子星核物质动力学系数(热导率、剪切粘度、动量传递率)的研究进展。我们仅限于正常(即非超流体)物质的情况。作为一个例子,我们考虑最简单的$npeμ$组成的中子星核心的物质。利用CompOSE数据库的稠密物质状态方程和几个微观相互作用,我们分析的动力学系数的计算中的不确定性,导致的知识不足的稠密核物质的属性,并建议可能的近似处理。在我们的研究中,我们还考虑了非量子化的磁场。磁场的存在使输运各向异性,导致动力学系数的张量结构。我们发现中等磁场对中子星核物质的热导率影响不大,因为核物质的热导率主要由电中性中子决定。相反,剪切粘度甚至受到中等的$B\sim 10^8 - 10^{10}$ G的影响。基于真空中核子相互作用,我们给出了计算稠密物质任意状态方程输运系数的实用表达式。
2022-02-11 astro-ph.HE nucl-th
Magnetized taub adiabat and the PT of magnetic neutron stars
在本研究中,我们从流体力学守恒条件出发,推导出磁化的Taub Schmidt方程。利用磁化的taub at方程研究了磁化中子星到磁化夸克星的演化。燃烧的夸克物质的压力有一个最大值,这表明夸克星的最大质量有一个界限。中子星的中心密度和旋转轴与磁轴之间的夹角(定义为倾斜角)被认为是决定磁场和夸克星倾斜的重要因素。夸克星的磁场和倾斜具有观测意义,有助于理解高密度和强磁场下的物理。
2018-08-03 astro-ph.HE
Hot and highly magnetized neutron star matter properties with Skyrme interactions
本文使用 LNS 和 BSk21 两种 Skyrme 相互作用,研究了强磁场下高温致密中子星物质的状态方程与自旋极化,发现特定自旋构型在能量上更有利,且磁场对热力学性质影响可忽略。
2023-04-18 astro-ph.HE nucl-th
Neutrino emissivity from Goldstone boson decay in magnetized neutron matter
密度略高于核密度的中子物质被认为是超流体,这是由于中子对在3P2通道中的凝聚。这种凝聚自发地破坏了旋转对称性,导致了戈德斯通玻色子(角介子)的存在。我们发现,耦合到磁场介导的磁矩的中子,使角动量的质量和能够衰变成中微子反中微子对。我们计算了这一过程的速率,并认为只要恒星内部的磁场在B=10^15 G或更高的范围内,在10^7 K左右的温度下,它们就能与其他冷却过程竞争。
2013-12-23 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
The Magnetic Field Distribution in Strongly Magnetized Neutron Stars
在这项工作中,我们扩大了以前报道的现实计算的磁场档案的状态方程内部强磁化中子星。除了表明磁场随着磁化物质的重子化学势的增加而二次增加(而不是之前假设的指数增加)之外,我们还表明磁场随着重子数密度的增加更加复杂,更难建模。我们这样做的几个不同的现实模型的微观描述的物质在恒星(包括强子,混合和夸克模型)结合广义相对论的解决方案,通过解决爱因斯坦-麦克斯韦的场方程组在一个自洽的方式赋予极向磁场的恒星的分析。
2017-11-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Oscillations of Highly Magnetized Non-rotating Neutron Stars
高度磁化的中子星是解释一些最奇特的天文现象,例如,快速射电暴,伽马射线暴和超亮超新星的最有希望的候选者。这些高度磁化的中子星的脉动也被推测会产生可探测的引力波。此外,脉动是研究中子星结构和状态方程的重要手段。研究高磁化中子星脉动的主要挑战是在最小假设条件下一致地求解非线性爱因斯坦方程组和麦克斯韦方程组的苛刻数值代价。随着近年来数值求解方法的突破,我们通过二维轴对称广义相对论磁流体动力学模拟研究了具有$10^{15-17}$ G强纯环向磁场的非旋转中子星的脉动模式.我们发现,恒星振荡是磁化效应不敏感,直到磁结合能比超过10%,脉动模式频率被强烈抑制。我们进一步表明,这是恒星的紧凑性下降时,极端的磁场引入强烈的变形的中子星的直接后果。
2023-03-10 astro-ph.HE
Work Function of Strongly Magnetized Neutron Star Crustal Matter and the Associated Magneto-Sphere
根据\cite{R1}的一个非常有趣的想法,我们用相对论形式的P-Fermi模型得到了强磁化中子星外壳区的功函数。在本方案中,功函数变得各向异性;纵向部分是磁场强度的递增函数,而横向部分发散。得到了极盖区场致发射和光致发射电流引起的磁层电子密度的近似估计。
2009-12-30 astro-ph.HE cond-mat.mtrl-sci nucl-th
On Magnetized Neutron Stars
在这项工作中,我们通常使用的形式主义文献中的密度依赖的磁场对中子星和夸克星的性质的影响,暴露出一些模糊的出现,并提出了一种方法来解决相关问题。我们的方法更深入地探讨了压力的概念,产生所谓的混乱磁场形式主义的应力张量。我们还使用了一种不同的方式来引入一个可变的磁场,它取决于能量密度而不是重子密度,这使我们能够建立一个参数自由模型。
2015-08-05 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Magnetized Neutron Stars
在这项工作中,我们显示的结果的相对论性梯度Shafranov方程的一个典型的中子星与1.4太阳质量的数值解。我们已经研究了内部磁场,考虑极向和环向分量,以及由这些分量的字段之间的比率参数化的场线的行为。
2019-10-14 astro-ph.HE
Two-blackbody portraits of radiation from magnetized neutron stars
我们研究了一个描述磁化中子星热辐射谱的简单模型。该模型假定恒星内部为等温的近球形,表面附近具有偶极磁场($B \lesssim 10^{14}$ G),使表面温度分布不均匀。我们进一步假设,任何表面元素发射具有局部有效温度的黑体(BB)光谱。我们表明,这样的热谱(包括相位分辨)是准确的近似简单的等效两个BB(2BB)模型。本文介绍和研究了2BB参数的相空间图,并表明这些图可以用于解释中子星观测,其中2BB谱拟合已经完成。
2021-07-22 astro-ph.HE
Gravitational Wave Signatures of Highly Magnetized Neutron Stars
受LIGO-VIRGO天文台最近引力波探测的启发,我们研究了高磁化恒星的Love数和无量纲潮汐极化率。我们还研究了中子星在强磁场作用下的基本准简正模。为了进行我们的计算,我们使用混沌场近似,并考虑核子和超子星。就基模而言,我们的结论是,恒星构成所起的作用远比磁场的强度更重要,如果考虑大质量恒星,由核子构成的恒星只呈现出比具有超声波核心的恒星略低的频率,这一特征可以用来指出中子星的真实内部结构。此外,我们的研究清楚地表明,强磁场在低质量中子星的变形性中起着至关重要的作用,可能会对探测到的引力波签名的解释产生影响。
2020-06-22 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Numerical Relativity Simulations of Magnetized Black Hole-Neutron Star Mergers
我们提出了新的数值技术,我们开发的发射的第一个参数的研究{\it磁化}黑洞-中子星(BHNS)合并,不同的磁场种子在最初的中子星。我们发现,磁场有一个可以忽略不计的引力波形和系统的整体动力学在合并过程中,无论磁场强度或BH自旋。在最近的一次模拟中,我们用大规模的纯极向磁场对未磁化的BHNS合并模拟的残留盘进行了播种,否则在完整的模拟中就不存在了。结果似乎是一个可行的sGRB中央引擎。
2013-03-04 astro-ph.HE
Polarized X-rays from Magnetized Neutron Stars
本文综述了高磁化中子星X射线辐射的偏振特性,重点讨论了来自恒星表面的辐射。我们讨论了如何利用x射线偏振来约束中子星的磁场和发射几何,探测强场量子电动力学和可能约束轴子的性质。
2009-10-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Polarized radiation from the spreading layer of the weakly magnetized neutron stars
本文建立扩展层辐射模型,在史瓦西度规下计算斯托克斯参数,证明弱磁化中子星扩展层X射线偏振度不超过1.5%,为IXPE等任务的观测提供理论约束。
2025-05-05 astro-ph.HE
Polarization properties of weakly magnetized Neutron Stars in Low Mass X-ray Binaries
像IXPE这样的X射线偏振测量任务将首次能够测量低质量X射线双星中吸积弱磁化中子星的偏振特性。在这项工作中,我们提出了预期的X射线偏振信号,包括日冕发射不同的几何形状的日冕本身,即板以上的吸积盘和球形壳周围的中子星的模拟。用完全相对论性的MonteCarlo程序Monk计算了中子星、中子盘和日冕的各种物理输入参数下的X射线偏振度和偏振角。不同的冠状面几何形状导致显著不同的X射线偏振特性,因此其可以用于约束系统的几何形状。
2022-06-01 astro-ph.HE
Radiative GRMHD simulations of accretion and outflow in non-magnetized neutron stars and ultraluminous X-ray sources
我们运行两个GRRMHD模拟的超爱丁顿吸积盘周围的黑洞和非磁化,非旋转的中子星。中子星是用反射内边界条件模拟的。在中子星模拟中,我们观察到在盘的内部区域形成了一个过渡层,这导致了比黑洞情况更大的质量流出率和更低的辐射光度。当从各个方向观察中子星的情况时,流动的球形化导致在爱丁顿值附近的无穷远处可观察到的光度,与黑洞的情况形成对比,其中当沿着盘轴观察时,发射的准直导致可观察到的光度高出约一个数量级。我们发现外流是光学厚散射,这将导致任何中子星在相应的ULX观测到的脉动模糊。
2018-06-06 astro-ph.HE
Polarization Evolution in A Strongly Magnetized Vacuum: QED Effect and Polarized X-ray Emission from Magnetized Neutron Stars
从磁化的中子星的表面或大气中发射出的X射线光子是高度极化的。然而,观测到的偏振可能会由于光子在恒星磁层中的传播而发生变化。对于光子频率远大于典型的射频,真空双折射由于强场量子电动力学占主导地位的等离子体效应。我们研究了中子星磁层磁化QED真空中光子极化的演化,特别关注了光子动量几乎与磁场一致的准切向(QT)点的传播效应.与以前的研究一致,我们发现,在磁层的大部分地区,由于真空双折射的光子偏振模式去耦,因此可以预期,当辐射逃逸磁层的大净线偏振。然而,我们表明,X射线偏振可能会发生显着变化时,光子通过QT区。当在有限的发射区域上求平均时,QT传播的净效应是降低线性偏振的程度;降低因子取决于光子能量、磁场强度、几何形状、旋转相位和发射区域,并且可以是大于2的因子。我们推导出QT传播效应重要的一般条件,并提供了一个易于使用的处方,占QT效应的磁中子星的X射线偏振信号的最实际的计算。对于具有偶极磁场的中子星来说,QT效应对于极盖在一定磁场和能量范围内的辐射是重要的,而对于整个恒星表面的辐射则可以忽略不计。
2009-04-06 astro-ph.HE
What is the magnetic field distribution for the equation of state of magnetized neutron stars?
在这封信中,我们报告了强磁化中子星内部状态方程的磁场分布的实际计算。与文献中广泛使用的先前估计不同,我们发现磁场随着磁化物质的重子化学势(或重子密度)的增加而相对缓慢地增加。更准确地说,增长是多项式而不是指数,如先前所假设的。通过对几种不同的恒星物质微观描述现实模型的分析,(包括强子模型、混合模型和夸克模型)与通过自洽求解爱因斯坦-麦克斯韦场方程获得的赋予极向磁场的广义相对论解相结合,我们生成了在恒星极方向上的磁场分布的唯象拟合,以用作微观计算中的输入。
2017-09-19 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Quark matter contribution to the heat capacity of magnetized neutron stars
在本文中,我们找到了致密夸克物质的磁双手征密度波(MDCDW)相的热容,并利用它来探讨中子星内部磁双手征密度波相的可行性。MDCDW是夸克物质的空间不均匀相,已知在中等密度下比手征对称相和色味锁定超导相更受青睐。通过将我们的结果与瞬时吸积中子星的观测结果建立的核心热容的下限进行比较,我们表明MDCDW夸克物质的热容远高于该下限,因此不能被排除。这一结果增加了丰富的补充调查,所有这些都有助于加强由MDCDW夸克物质组成的中子星内部的可行性。为了完整性,我们审查的贡献的主要中子星成分在低,高和中等密度,有和没有存在的磁场的热容量。
2021-06-03 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
On the dynamics of mechanical failures in magnetized neutron-star crusts
本文研究了强磁化中子星壳中剪切应力引起的机械破坏的动力学。我们表明,即使地壳的弹性属性允许创建一个剪切裂纹,强烈剪切磁场周围的裂纹导致从洛伦兹力,不允许大的相对位移的裂纹表面的反作用。相反,裂纹的全局演化在缓慢的电阻时间尺度上进行,并且不能释放任何实质性的机械能。我们的计算表明,对于{ \it some}磁场配置,磁力的原因,有效地,一个塑性形变的地壳时,所产生的弹性剪切应力超过临界值的机械故障。
2012-04-12 astro-ph.HE
Rapid Spin Deceleration of Magnetized Proto-Neutron Stars via Asymmetric Neutrino Emission
在完全相对论平均场论的背景下,我们计算了原中子星的非对称中微子吸收自旋减速。本文首次计算了在环形磁场位形中由于中微子的不对称吸收而引起的中子星自旋减速。我们发现了一个令人惊讶的效应,即在环形磁场中,中微子的非对称吸收的减速比通常假设的磁偶极辐射引起的制动要大得多。这可能解释了磁星在过去似乎有一个更快的减速。
2014-03-06 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Radiative properties of highly magnetized isolated neutron star surfaces and approximate treatment of absorption features in their spectra
在大多数X射线暗隔离中子星(XDINS)的X射线谱中,观测到等效宽度(EW)为50 - 200 eV的吸收特征。我们从理论上研究了不同的模型来解释吸收特性,并将它们的性质与观测结果进行了比较。我们考虑磁化中子星表面的各种理论模型:裸露的凝聚铁表面和部分电离氢模型大气,包括半无限和薄的大气层以上的凝聚表面。描述了所有模型的吸收特征(特别是等效宽度)和出射辐射的角分布的性质。开发了一个计算磁化中子星光变曲线和积分出射谱的程序。我们假设一个偶极表面磁场分布与一个可能的环形分量和相应的温度分布。也可以采用在磁极处具有两个均匀热点的模型。利用不同的表面温度分布和不同的局部表面模型计算了具有XDINS典型参数的高磁化中子星的光变曲线和光谱。磁化模型大气的光谱近似为具有一条或两条带参数的高斯线的稀释黑体光谱,这使我们能够描述模型的吸收特征。为了解释XDINS的软X射线谱中的突出吸收特征,可以调用凝聚表面上方的薄大气,而XDINS表面上的强环形磁场分量可以被排除。
2010-06-16 astro-ph.HE
Quantum spindown of highly magnetized neutron stars
脉冲星是高度磁化和快速旋转的中子星。磁场可以达到临界磁场,真空的量子效应从该临界磁场开始变得相关,从而引起真空的磁光性质,其特征在于作为有效的非线性介质。这一预测的一个惊人结果是宏观摩擦,它导致了双星系星自旋下降的额外贡献。在本文中,我们强调了一些观测结果,特别是导出新的约束参数的蟹状星云脉冲星和J 0540 -6919。
2013-10-07 astro-ph.HE quant-ph
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
Effects of the symmetry energy slope on magnetized neutron stars
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais(米纳斯吉拉斯州联邦技术教育学院);Universidade Estadual da Região Tocantina do Maranhão, UEMASUL(马拉尼昂托坎蒂纳地区州立大学);Universidade Federal do Maranhão(马拉尼昂联邦大学);Universidade Federal de Santa Catarina(圣卡塔琳娜联邦大学)
研究对称能斜率对弱磁和强磁中子星可观测性质的影响,通过计算质量、半径、红移、潮汐变形性和引力波频率,探讨磁场对低质量星体方程和潮汐参数的影响。
2026-04-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A Simple Model of Radiation from a Magnetized Neutron Star: Accreted Matter and Polar Hotspots
本文进一步研究了磁化中子星热辐射谱的一个简单而著名的模型。该模型假设恒星内部等温,外部绝热层具有偶极磁场(B <= 1 e 14 G)。通过该层的热传输使得表面温度分布各向异性;假设任何局部表面元素发射具有局部有效温度的黑体(BB)辐射。结果表明,这种热辐射几乎不依赖于绝缘外壳的化学成分(在相同的平均有效表面温度)。增加一点额外的磁极加热,就可以使我们在定性上与一些孤立的中子星的观测结果相一致。
2021-10-26 astro-ph.HE
Modeling magnetized neutron stars using resistive MHD
本文提出了一个通用代数欧姆定律的电阻MHD方程的实现,其中包括有限电阻率在完整的广义相对论的影响。该实现自然占磁场诱导的各向异性,并通过采用唯象电流,能够准确地描述电磁场在恒星和它的磁层。我们说明了这种方法在具有天体物理学意义的有趣系统中的应用;对齐的旋转子解和磁化旋转的中子星坍缩为黑洞。
2012-12-01 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic draping of merging neutron stars
我们首先推导出一组描述相对论性无力等离子体的一般定态组态的方程,而不假设任何几何对称性。然后,我们证明,电磁相互作用的合并中子星必然是耗散的,由于电磁披覆的效果-创建耗散区附近的恒星(在单磁化的情况下)或在磁层边界(在双磁化的情况下)。我们的结果表明,即使在单一磁化的情况下,我们预计相对论射流(或“舌头”)的产生,相应的光束发射模式。
2022-11-29 astro-ph.HE
Hyperaccreting Neutron-Star Disks, Magnetized Disks and Gamma-Ray Bursts
本论文主要研究超吸积中子星盘和磁化吸积流。通常认为,围绕恒星质量黑洞的超吸积盘是伽马射线暴(GRB)的中心引擎。然而,超吸积盘周围的中子星可能存在一些伽玛射线暴形成的情况。我们研究了围绕中子星的超吸积盘的结构和中微子发射。我们考虑一个稳态的超吸积盘,并作为一个合理的近似,它分为两个区域,内,外盘。外盘类似于黑洞。内盘具有自相似结构,如熵守恒或平流结构,这取决于盘内的能量传递和发射。我们看到中子星盘比黑洞盘能更有效地冷却,产生更高的中微子光度和中微子湮灭光度。来自中子星表面边界层的中微子发射可以增加中微子湮灭的光度。此外,我们研究了全球磁场的影响,粘性旋转和垂直集成吸积盘周围的紧凑的对象使用自相似处理,并使用两种方法来研究磁化流与对流。本文还对伽玛暴的前身源、中心引擎进行了综述,并对未来的研究方向进行了展望。
2009-12-22 astro-ph.HE
3D numerical study of an anisotropic heat transfer in outer layers of magnetized neutron stars
旋转中子星的热软X射线通量的周期性变化表明其表面温度的非均匀分布。这一现象的一个可能原因是地壳和磁化中子星外壳中磁场上的热通量受到抑制。本文研究了中子星中与非轴对称磁场有关的三维效应。通过数值求解磁化中子星壳内的三维热传导方程,计算了表面温度分布。我们采用了各向异性(张量)的电子导热系数,这是作为一个解析解的玻尔兹曼方程与Chapman-Enskog方法。为了计算表面温度分布,我们构造了磁化中子星包层的局部一维平面平行模型(“Ts-Tb”关系)。然后,我们使用它作为外边界条件的三维问题在地壳中找到自洽的解决方案。为了研究各向异性温度分布的可能观测表现,我们用复合黑体模型计算了光变曲线。我们的计算表明,一个非轴对称的磁场分布可以导致不规则的非正弦形状的脉冲轮廓,以及在某些情况下,一个显着放大的脉动的热通量相比,纯偶极磁场配置。
2019-12-12 astro-ph.HE
Magnetized neutron stars with superconducting cores: Effect of entrainment
我们用迭代数值方法构造磁化双流体中子星的平衡组态。在牛顿理论框架下,我们假设中子星有两个区域:核和壳,核是由II型超导质子和超流中子组成的双组分流体,壳是由正常物质组成的区域。采取一个新的步骤,更完整的平衡模型,我们包括夹带的影响,这意味着一个磁力作用在中子上,太。我们认为纯粹的极向场的情况下,并提出了改进的早期数值方案求解平衡方程,通过引入新的收敛标准。我们发现,夹带的结果在沿磁轴的磁力线结构的质的差异。
2015-08-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
General relativistic radiation magnetohydrodynamics simulations of supercritical accretion onto magnetized neutron star; -modeling of ultra luminous x-ray pulsars
通过2.5维广义相对论辐射磁流体动力学模拟,我们证明了超临界吸积到非旋转,磁化中子星,其中偶极子场的磁场强度是$10^{10}$ G的恒星表面。我们发现超临界吸积流由吸积柱和截断吸积盘两部分组成。超临界吸积盘,出现在远离中子星的地方,在$\sim 3R_*$ cm附近被截断($R_*=10^6$ cm是中子星的半径),在那里通过偶极磁场的磁压与盘的辐射压平衡。圆盘在截断半径附近的角动量通过偶极场的磁矩有效地向内传输,诱导中子星的自旋。估算的自旋上升速率$\sim -10^{-11}$ s s $^{-1}$与最近对超亮X射线天体的观测结果是一致的。在截断半径范围内,气体沿着偶极场落在中子星上,导致在南北半球上形成吸积柱。柱的净吸积率和光度分别为$\sim 66L_{\rm Edd}/c^2$和$\lesssim 10L_{\rm Edd}$,其中$L_{\rm Edd}$是爱丁顿光度,c是光速。我们的模拟支持一个假设,即超发光的X射线天体是由磁化中子星的超临界吸积提供动力的。
2017-07-26 astro-ph.HE
Atmosphere of strongly magnetized neutron stars heated by particle bombardment
强磁化的中子星(如磁星)的磁层可以维持大的电流。带电粒子返回表面时具有大的洛伦兹因子,产生粒子轰击。本文研究了强磁化中子星在粒子轰击加热条件下的辐射输运。在爱丁顿近似下,考虑了强磁场引起的极化效应,求解了灰色大气的辐射转移方程。该解决方案显示了热外层和低(均匀)温度大气内部的形成。这表明出射光谱可以由单个黑体描述,可能形成光学/红外过量(低于约1 eV)。我们还发现,偏振强烈依赖于粒子轰击的亮度和穿透长度。因此,从活跃的来源,如瞬态磁星,其中的光度减少了几个数量级的热辐射,可能会显示出显着变化的偏振模式在爆发下降。我们的研究结果可能是相关的,在未来的X射线偏振任务,如IXPE和eXTP。
2018-11-20 astro-ph.HE
Hypercritical accretion onto a magnetized neutron star surface: a numerical approach
在核心坍缩的超新星中产生的新生中子星的性质会受到爆炸后几小时可能发生的后期回落的强烈影响。这种吸积发生在由中微子冷却主导的区域,Chevalier(1989)最初在这方面进行了探索。在这里,我们重新审视这种方法在一个一维球对称模型,并进行数值模拟,在二维的吸积柱到中子星考虑详细的微观物理,中微子冷却和磁场的存在下,在理想的MHD。我们比较我们的数值结果的解析解,并探讨如何纯流体动力学以及MHD的解决方案不同于他们,并开始探索这可能会影响外观的残余作为一个典型的射电脉冲星。
2010-06-15 astro-ph.HE
Schwinger Pair Production and Vacuum Birefringence around High Magnetized Neutron Stars
本文研究高磁化中子星周围的施温格对产生与真空双折射效应,基于戈德赖希-朱利安模型,预测未来X射线偏振观测可验证量子电动力学强场效应。
2023-08-30 astro-ph.HE hep-ph
Magnetized Neutron Stars With Realistic Equations of State and Neutrino Cooling
我们将现实的,列表状态方程到完全相对论模拟磁化中子星随着中微子泄漏计划,占通过中微子发射冷却。这两项改进都利用了开源代码(GR1D)和来自http://stellarcollapse.org的表格。我们的实现利用了一种新的方法来计算光学深度,从而简化了其与分布式自适应网格细化的使用。我们提出了各种测试和不磁化和初步结果都从单星和合并的双星系统。
2014-05-09 astro-ph.HE gr-qc
Axisymmetric spheroidal modes of neutron stars magnetized with poloidal magnetic fields
我们计算了在轴对称极向磁场下磁化的中子星的轴对称球模。我们使用指数$n\sim1$的多面体作为中子星的背景平衡模型,其中我们忽略了由于磁场的变形。对于极向磁场,非旋转恒星的轴对称简正模被解耦为球模和环模,球模和环模可以分开处理。对于表面场强为$10^{14}$ G到$10^{16}$ G的$B_S$,我们计算了振荡频率与$B_S$成正比的轴对称球磁模。对于$B_S\sim 10^{15}$ G,磁模的典型振荡频率是$\sim 0.01\times\sqrt{GM/R^3}$,其中$M$和$R$分别是恒星的质量和半径,$G$是引力常数。对于$M=1.4M_\odot$和$R=10^6$ cm,该频率为$\sim 20$ Hz,这可以解释SGR 1806-204和SGR 1900+14的低频QPO。我们还发现模式的频率$> \sqrt{GM/R^3}$对应的径向基本和第一谐波模式。没有发现磁化星的轴对称球振荡的不稳定磁模。
2017-09-28 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae: On their growing diversity and association with highly magnetized neutron stars
1968年在蟹状星云和船帆座星云的超新星遗迹(SNRs)中发现了蟹状星云和船帆座星云,证实了巴德和茨维基1934年的预测,即超新星形成了中子星。在过去的十年里,对脉冲星风星云(PWNe)的观测,特别是钱德拉X射线天文台的观测,打开了一个新的窗口,可以关注中子星的相对论风,研究它们与宿主SNR的相互作用,并找到以前错过的中子星。几十年来,蟹状星云一直被认为是PWNe的原型,但我们现在知道不同种类的中子星和PWNe的性质与蟹状星云不同。在这次演讲中,我回顾了中子星/PWNe-SNRs协会的现状,并强调了PWNe与高磁化中子星协会的X射线眼睛的日益多样性。最后,我展望了未来的高能研究。
2012-11-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Neutron stars in a perturbative $f(R)$ gravity model with strong magnetic fields
本文研究了在扰动$f(R)$引力模型中强磁场对中子星结构的影响。在量子强子动力学(QHD)模型的背景下,导出了一个约为$10^{17 \sim 18}$ G的内部强磁场对物态方程的影响。用$f(R)=R+αR^2$求解了重力模型的修正球对称流体静力平衡方程。有限磁场和修改后的重力的影响,详细的磁场和扰动参数$α$的各种值,以及它们的物理意义的讨论。我们证明了存在一个修正的重力和磁场强度的参数空间,在这个参数空间中,即使是一个软的状态方程也可以通过修正的质量-半径关系容纳一个大的($> 2$ M $_\odot$)最大中子星质量.
2013-04-12 astro-ph.HE
Axisymmetric equilibrium models for magnetized neutron stars in General Relativity under the Conformally Flat Condition
极强磁化的中子星,其磁场强度可达$\sim 10^{15-16}$ G,或称磁星,在过去的十年里受到了相当大的关注,因为它们被认为是软伽马重复源和异常X射线脉冲星的合理来源。此外,这类紧凑的物体被认为是一种可能的发动机,能够为长和短伽马射线暴提供动力,如果它们形成阶段的旋转周期足够短(~1毫秒)的话。如此强大的磁场预计会引起恒星的大量变形,从而产生引力波的发射。在这里,我们调查,通过数值模拟,轴对称的静态平衡的多方和强磁化的恒星在充分的广义相对论,在理想的磁流体动力学制度。假设度量的扩展共形平坦条件(XCFC),允许我们采用为X-ECHO代码引入的技术[Bucciantini & Del Zanna,2011,Astron. Astrophys. 528,A101],被证明是准确的,有效的,稳定的。磁化中子星平衡的最新XNS代码已向社会公开(见www.arcetri.astro.it/science/ahead/XNS)。在这里检索的几个序列的模型,从纯粹的环形(解决文献中的争议)或极向的情况下,所谓的扭曲环面混合配置,预计是动态稳定的,这是第一次在非微扰制度解决。
2014-02-06 astro-ph.HE
Study of Magnetized accretion flow with cooling processes
本文研究了中子星磁化吸积流/漏斗流中的激波,分别采用韧致辐射冷却和回旋冷却。所有的吸积解都以靠近中子星表面的激波终止,但是在参数空间的某些区域,它还包含远离恒星表面的第二激波。我们发现,回旋加速器冷却对于匹配表面边界条件的正确吸积解是必要的。
2018-02-16 astro-ph.HE
Bright transients from strongly-magnetized neutron star-black hole mergers
随着aLIGO的出现,人们期待着对黑洞-中子星对的直接探测。电磁对应物对于可靠的引力波探测和天文信息的提取可能至关重要。然而,黑洞-中子星对是出了名的黑暗,望远镜无法观测到。与这种预期相反,只要中子星是高度磁化的,在合并前的最后时刻就可能发生明亮的电磁瞬变。中子星磁体的轨道运动产生了法拉第通量和相应的功率,可用于光度。曲率辐射的光谱逐渐上升,直到能量的快速注入点燃火球,这将表现为一个高能黑体,在中子星的磁场强度分别从$10^{12}$ G到$10^{16}$ G和$10M_{\odot} $黑洞X射线到$γ$射线中达到峰值。根据中子星的磁场强度,火球事件可能持续几毫秒到几秒钟,并且可以用费米伽马射线暴监测器以中子星磁场强度$\gtrsim 10^{14}$ G每年几次的速率观测到。我们还讨论了一个可能的衰减合并后的事件,可能伴随着这个信号。作为这些暗对的电磁对应物,黑洞电池应该对aLIGO时代多信使天文学的发展具有重要价值。
2016-07-26 astro-ph.HE
Relativistic MHD modeling of magnetized neutron stars, pulsar winds, and their nebulae
中子星是最吸引人的天体物理源之一,它具有强引力、密度接近或超过核密度以及巨大的磁场等特征。在整个电磁波谱中,它们的观测特征可以是极其多样的,从射电望远镜的周期性和低频信号,到磁星的突然高能伽马射线耀斑,在磁星的耀斑中,能量约为10^46尔格在几秒钟内释放。快速旋转和高度磁化的中子星预计会发射强大的相对论风,其与超新星遗迹的相互作用会产生脉冲星风星云的非热发射,脉冲星风星云是已知的电子和正电子的宇宙加速器,能量高达PeV。在原磁星的极端情况下(磁场约为10 ^15 G,周期为毫秒),类似的机制可能为仍然神秘的伽马射线暴提供一个可行的引擎。中子星所有这些壮观的表现的关键因素是在其组成的等离子体中存在强磁场。在这里,我们将介绍Arcetri的高能天体物理组最近更新的几个最先进的数值研究:在广义相对论中旋转磁化中子星的稳态轴对称结构的综合建模,以及相对论脉冲星风及其相关星云的动态3-D MHD模拟。
2017-11-03 astro-ph.HE
Relativistic Mean-Field Treatment of Pulsar Kick from Neutrino Propagation in Magnetized Proto-Neutron
本文用微扰法计算了在强磁场作用下,热而致密的超声波中子星物质中中微子的散射和吸收。我们在完全相对论平均场论中计算了吸收截面。我们发现中微子的吸收强度存在显著的角度依赖性,即在平行于磁场的方向上减弱,而在相反的方向上增强。对于2 x 10^{17} G的内部磁场,中微子吸收的这种不对称性估计高达整个中微子动量的2.2%。与这种不对称性相关联的脉冲星反冲速度被证明是可比的观察到的速度。
2021-07-26 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph