Oscillations of rotating magnetised neutron stars with purely toroidal magnetic fields
我们研究了旋转牛顿中子星的振荡谱,赋予纯环形磁场,使用时间演化代码来发展的Cowling近似的线性扰动。背景恒星是通过数值求解MHD平衡方程产生的,并且可能由于旋转和磁场效应而成为非球形,因此我们的扰动和背景是完全一致的。虽然背景场是纯环向场,但扰动场是混合极面-环向场。从傅立叶分析的扰动,我们能够识别出一些磁恢复阿尔文(或$a$ -)模式。我们表明,在一个旋转的恒星纯惯性和$a$ -模式被替换的混合磁惯性模式,这减少到$a$ -模式的非旋转极限和惯性模式的限制。我们表明,$r$模式的不稳定性被抑制的磁场在足够慢的旋转恒星。此外,我们确定磁频移的$f$模式。我们讨论了我们的结果的天体物理相关性,特别是磁星振荡。
2009-12-20 astro-ph.SR
Non-adiabatic oscillations of fast-rotating stars: the example of Rasalhague
早期型恒星通常倾向于快速旋转。在这些恒星中,模式识别是非常具有挑战性的,因为旋转的影响并不为人所知。我们在这里考虑的例子$α$蛇夫座,几十个振荡频率已被测量。我们使用二维结构代码ESTER模拟恒星,并使用TOP代码计算绝热和非绝热振荡。这两种计算都产生了非常复杂的光谱,我们使用了各种诊断工具来尝试识别观测到的脉动。虽然我们还没有达到一个令人满意的模式到模式的识别,本文提出了有前途的早期结果。
2017-11-16 astro-ph.SR
Angular momentum transport by stochastically excited oscillations in rapidly rotating massive stars
我们估计在快速旋转的热Be星HD 51452中检测到的低频振荡传递的角动量。在这里,我们假设检测到的振荡是随机激励的对流运动中的对流核心的恒星,也就是说,我们把强迫振荡的周期性对流运动的核心流体具有观测确定的频率激发的振荡。与光度变化的观测振幅,我们确定的振荡振幅,这使得它有可能估计的净量的角动量转移的振荡使用波-平均流相互作用理论。由于我们没有任何关于每个振荡的方位波数$m$和球谐度$l$的信息,我们假设检测到的所有频率在观察者的坐标系中是逆时针或逆时针的,并且它们都与偶数模式($l=|m|$)和奇数模式($l=|m|+1$)的$m$的单个值相关联。我们估计了$|m|=1$和2的振荡所传递的角动量的量,这是Be星的典型$|m|$值,并发现该量足够大,足以在恒星周围形成一个递减盘。因此,角动量的输运波随机激发的核心的Be星可能是负责的Be现象。
2014-04-21 astro-ph.SR
Visibility of unstable oscillation modes in a rapidly rotating B star
像CoRoT和开普勒这样的太空任务已经通过高精度测光提供了大量恒星振荡的新观测结果。这项工作比较了观测到的丰富的振荡光谱的快速旋转的B3 IV星HD 43317与第一个结果通过一种新的方法来计算不稳定的振荡模式在快速旋转的恒星,以查看是否可以识别一些观察到的模式。新的数值方法由两部分组成。我们首先搜索共振模式与规定的强迫对称性通过移动相关区域的复杂频率空间和监测任何增加恒星响应所施加的强制和放大到共振。这些共振非绝热二维解决方案,然后送入一个二维松弛代码具有相同的方程,但没有强制条款。强迫中使用的复振荡频率现在不再规定,而是作为一个额外的未知数添加。相应的自由振荡模式通常在几次($<10$)迭代之后获得,其中仅对复振荡频率进行微小调整。为了与观察到的光的变化,我们计算的“可见度”的发现不稳定的振荡模式,考虑到辐射振荡恒星表面的各个部分的观察者所看到的取消。不稳定的轴对称g-模式的频率,具有最高的可见度,似乎几乎与所观察到的最大幅度的光度变化的HD 43317,使后者的振荡作为$m$ =0模式的识别似是而非。$m$ =1 g-模式的识别不太简单,而许多不稳定的甚至$m$ =2 g-模式可能对应于观察到的较弱的光度变化。
2013-10-22 astro-ph.SR
The Effect of Toroidal Magnetic Fields on Solar Oscillation Frequencies
太阳振荡频率随磁场活动水平的变化而变化。利用日震学定位太阳表面下的磁场集中将有助于我们理解太阳发电机。由于标准太阳模型中没有考虑磁场,因此将其添加到恒星结构的基本方程中会改变本征函数和本征频率。我们使用准简并微扰理论计算了六种场配置下环形磁场对太阳振动平均多重态频率的影响。在我们的计算中,我们既考虑了描述模式耦合的磁场的直接效应,也考虑了由于磁场而导致恒星结构变化的间接效应。我们限制我们的计算模式的自耦合。我们发现,磁场影响多重态频率的方式,这取决于太阳内部的磁场的位置和几何形状。比较我们的理论结果与观测到的位移,我们发现,强速跃层领域不能负责所观察到的频率变化的p模式在太阳周期。我们还发现,日震振荡频率的表面效应的一部分可能归因于太阳外层的磁场。本文提出的理论也适用于类太阳恒星及其振荡频率的模型。
2018-01-24 astro-ph.SR
Do Active Regions Modify Oscillation Frequencies?
我们研究了太阳活动周期中两个不同阶段的活动区的局部响应的高次模频率的变化。我们发现,在两个活动期间的频率偏移和当地测量的表面磁活动之间的相关性显着不同。
2009-03-11 astro-ph.SR
Model-independent determination of sharp features inside a star from its oscillation frequencies
早些时候已经确定,像对流区底部或恒星内部的第二氦电离区这样的尖锐特征会引起脉动频率的正弦振荡。这些特征的声学深度可以从频率中的该振荡信号估计。我们将这种技术应用于太阳型恒星HD49933的CoRoT频率。这是第一次对太阳以外的任何恒星的地震数据进行这样的分析。我们能够确定的对流区和HeII电离区的HD49933的基础上的声学深度在10%的误差从频率的第二个差异。这些层的位置,使用这种技术是在协议与当前的地震模型HD 49933。
2010-04-16 astro-ph.SR
Asteroseismology of fast-rotating stars: the example of alpha Ophiuchi
许多早型恒星都被测量出具有很高的角速度。在这样的恒星中,模式识别是困难的,因为快速旋转和差动旋转的影响还不为人所知。使用基本参数测量的干涉,ESTER结构代码和TOP振荡代码,我们调查的Rasalhague(α Ophiuchi),MOST卫星的观测发现57振荡频率的振荡谱。结果并没有显示出明确的识别模式,并强调了困难的星震学与一个非常复杂的振荡谱。
2013-09-16 astro-ph.SR
Evidence of resonant mode coupling and the relationship between low and high frequencies in a rapidly rotating A star
在谐振模耦合理论中,母模和子模在频率和相位上直接相关。目前在快速旋转的盾牌座δ恒星KIC 8054146的振荡,使我们能够测试最普遍和通用方面的这样一个理论。分离母模和耦合(子)模的唯一直接方法是检查不同频率之间幅度变化的相关性。对于相关频率的主要家族,只有一个单一的模式和一个三重态是9个主要频率峰值的起源,范围从每天2.93到66.30个周期(以及几十个小振幅组合模式和预测和检测到的第三个高频三重态)。模式耦合模型正确地预测了耦合模式的大幅度变化作为父模式的幅度的乘积,而相位变化也被正确地建模。这与“正常”组合频率的行为不同,因为振幅大三个数量级,甚至可能超过母模的振幅。我们发现,两个占主导地位的低频率在5.86和2.93周期,每天在重力模式区域是不是谐波的对方,和他们的属性遵循那些几乎等距的高频三重态。我们注意到,以前令人困惑的情况下,发现两个强峰在低频区域的相关性几乎是一个因素的两倍,在其他三角洲盾牌座恒星以及。
2014-02-04 astro-ph.SR
Indications of stellar prominence oscillations on fast rotating stars: the cases of HK Aqr and PZ Tel
我们提出了六个晚上的光谱监测的两个年轻和快速旋转的晚型星,即dMe星HK Aqr和dG/dK星PZ Tel的分析。在这两颗恒星上,我们探测到的吸收特征让人想起在H $α$中可见的同向旋转冷云或双折射的特征。在HK Aqr上的几个观测资料显示,日珥轨道的周期性变化遵循正弦运动(表明日珥振荡)。在PZ Tel上,我们找不到日珥轨道的任何周期性变化。通过拟合正弦函数的日珥轨道,我们得到的振幅和周期,这是类似的大振幅振荡中看到的太阳黑子。在一个特定的事件中,我们还得到了一个周期性变化的日珥轨道的H $β$谱线,这表明一个反相位的变化与一个导出的H $α$谱线。利用这些参数和对HK Aqr日珥质量密度的估计,我们得到了一个最小磁场强度为$\sim$ 2G的日珥。磁场强度相对较低的原因是这个恒星日珥的高度很高($\ge$在表面以上0.67恒星半径)。
2016-08-01 astro-ph.SR
On the surface physics affecting solar oscillation frequencies
绝热振荡频率的恒星模型,计算与对流的标准混合长度配方,越来越偏离径向秩序从观测类太阳恒星。标准的太阳模型高估了绝热频率高达~ 20 μHz。在这封信中,我们解决的湍流对流的物理过程,主要负责标准模型和观测之间的频率差异,也称为“表面效应”。我们比较测量的太阳频率从MDI仪器SOHO航天器的频率计算,包括三维(3D)流体动力学模拟结果的平衡模型,非绝热效应,并在平衡和稳定性计算的湍流压力的一致治疗。通过在我们的模型计算中一致地包含上述物理学,我们能够再现观测到的太阳频率< 3 μHz,而不需要任何额外的ad-hoc函数校正。
2016-09-20 astro-ph.SR
Flavor oscillations of low energy neutrinos in the rotating neutron star
研究了低能中微子在旋转中子星致密物质中传播的味振荡。从中微子质量本征态波动方程的精确解出发,导出了具有大初始角动量的中微子的跃迁几率。结果表明,几个电子伏特能量的中微子的味振荡可以共振增强。
2010-01-15 astro-ph.SR hep-ph
Epicyclic frequencies for rotating strange quark stars: the importance of stellar oblateness
千赫兹QPO可以用来探测致密星中吸积盘的内部区域,因此也可以用来探测中心天体的性质。kHz QPO的大多数模型涉及周转频率来解释它们的起源。我们计算了旋转奇异夸克星的近圆形轨道的周转频率。用MIT袋模型模拟夸克物质的状态方程,在完全广义相对论下计算了匀速转动的恒星位形。垂直周转频率和相关的倾斜轨道的节岁差率对旋转恒星的扁率非常敏感。对于中、高质量奇异星的慢转恒星模型,节点岁差的指向在一定的自转速率下发生变化。在较低的恒星自转速率下,轨道节点的岁差是反旋的,就像克尔度规中的那样;而在较高的自转速率下,岁差是反旋的,就像麦克劳林椭球体中的那样。因此,从性质上讲,快速旋转的奇异夸克星的轨道受到恒星扁率效应的影响比受到广义相对论的影响更大。我们表明,周转和轨道频率的数值计算小质量的奇怪的恒星是非常好的协议与分析公式马克劳林球体。
2014-03-05 astro-ph.SR gr-qc
Asteroseismology of 36 \emph{Kepler} subgiants -- I. Oscillation frequencies, linewidths and amplitudes
混合模式的存在使亚巨星成为星震学的理想目标,为恒星的内部结构提供了探测器。本文研究了36颗具有类太阳振荡的\emph{Kepler}次巨星,并给出了它们的振荡模式参数。我们进行了一个所谓的峰值装袋练习,即估计振荡模式的频率,线宽和振幅与功率谱模型,拟合在贝叶斯框架和采样与马尔可夫链蒙特卡罗算法。模式频率的不确定性的中值为0.180 $μ$ Hz。我们从峰值包中获得地震参数,分析它们与恒星参数的相关性,并检查标度关系。地震参数(例如$Δν$、$ν_{\rm max}$、$ε_p$)的行为一般与理论预测一致。我们给出了观测的p-g图:早期亚巨星的$γ_1$- $Δν$和晚期亚巨星的$ΔΠ_1$ - $Δν$,并证明了它们估计恒星质量的能力。我们还发现了一个$\log g$依赖于线宽和质量依赖于振荡振幅和振荡宽度过剩。这个样本将是有价值的约束建模明星和研究模式物理,如激励和阻尼。
2020-05-11 astro-ph.SR
Oscillation frequencies for 35 \Kepler solar-type planet-hosting stars using Bayesian techniques and machine learning
\Kepler彻底改变了我们对系外行星及其宿主恒星的理解。星震学是研究恒星特性的重要工具,而\Kepler则是进行星震学的极佳观测设施。在这里,我们选择了一个样本的35个\Kepler太阳型恒星的主机凌日系外行星(或行星候选人)与检测到的太阳般的振荡。使用现有的\Kepler短节奏数据季度16,我们创建优化的太阳型恒星的星震学的功率谱。我们确定的振荡模式和估计模式频率的“峰值装袋”使用贝叶斯MCMC框架。此外,我们使用贝叶斯无监督机器学习方法扩展了质量保证的方法。我们报告的测量频率的振荡模式的所有35颗恒星和频率比常用的详细asteroseismic建模。由于与频率比相关的高相关性,我们报告了所有测量频率和计算频率比的协方差矩阵。这些频率,频率比和协方差矩阵可以用来获得这些行星宿主星的基本参数的严格约束。
2015-11-06 astro-ph.SR
Prospects for asteroseismology of rapidly rotating B-type stars
在快速旋转的恒星中,科里奥利力和离心变形改变了振荡的性质;科里奥利力对低频模式很重要,而离心变形主要影响p模式。在这里,我们讨论的g-和r-模式振荡的性质在旋转的恒星。在快速旋转的恒星中激发的高阶g模(和r模)的预测频谱显示了与方位阶$m$相关的频率分组。我们比较这些属性与快速旋转的Be星的观测,并讨论从这种比较中学到了什么。
2013-02-02 astro-ph.SR
Seismic diagnostics for rotating massive main sequence stars
讨论了恒星自转对造父星$β$绝热振荡频率的影响。方法来评估他们的简要介绍和一些主要结果为四个特定的明星。
2011-07-18 astro-ph.SR
Seismic modelling of the rotating, slowly pulsating B-type star HD 21071
对慢脉动B型星HD 21071的振荡谱进行了解释。我们表明,非旋转模型不能考虑两个最高的振幅频率,并考虑到旋转的影响是必要的。利用不同的化学成分、不透明度数据、岩心超调参数和旋转速度构造旋转地震模型。有前景的SPB星的地震建模,即使没有渐近模式观察到的振荡谱,提供了一个明确的模式识别是可行的,旋转的影响是适当的。
2015-07-13 astro-ph.SR
Temperature-dependent oscillation modes in rotating superfluid neutron stars
我们计算了慢转超流中子星中惯性振荡模的谱,首次考虑了有限温度和超流中子与质子夹带的影响。我们在牛顿极限下工作,并假设最小的核心组成(中子,质子和电子)。我们还开发了一个近似的方法,允许一个计算的超流r-模式解析。最后,我们推导并分析了超流NS物质中惯性模在短波长极限下的色散关系。
2018-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Coronal loop transverse oscillations excited by different driver frequencies
我们分析了在重力存在下,环足点在不同频率下的连续单周期运动所激发的日冕环的横向振荡。使用MPI-AMRVAC代码,我们进行三维数值磁流体动力学模拟,考虑环路作为一个磁通量管填充密度更大,更热,和重力分层等离子体。我们显示的谐振响应的回路,其外部激励和分析的发展的开尔文-亥姆霍兹不稳定性在不同的高度。我们还研究了等离子体加热的空间分布,由于横向振荡沿环。最大加热的位置与Kelvin-Helmholtz不稳定性强度的位置完全一致,并且对应于共振情况下的驻波波腹。初始温度配置和等离子体混合效应似乎在横向足点运动的等离子体加热中起着重要的作用。特别是,发展的开尔文-亥姆霍兹不稳定性在一个较热的环路的结果在增强的平均等离子体温度的域。
2019-05-14 astro-ph.SR
Mode Classification in Fast-Rotating Stars using a Convolutional Neural Network: Model-Based Regular Patterns in $δ$ Scuti Stars
快速旋转恒星中的振荡模式可以分为几个子类,每个子类都有自己的特性。到目前为止,这些恒星的地震学不能依赖于规则模式分析和标度关系。然而,最近在快速旋转的$δ$ Scuti星的光谱中观察到了大分离的有希望的发现:它们被归因于岛模式子类,并通过标度律与恒星的平均密度联系起来。在这项工作中,我们调查的相关性,这种标度关系的计算模型的快速旋转的恒星和它们的振荡谱。为了对成千上万的振荡模式进行分类,我们训练了一个卷积神经网络,以96%的准确度隔离了岛屿模式。论证了观测到的大分离系统地小于渐近分离,我们恢复了观测到的$Δν- \overlineρ$标度律。这种关系将被用来推动建模工作,是快速旋转恒星模式识别和反演的第一步。
2018-11-14 astro-ph.SR
Selfsimilarity relations for torsional oscillations of neutron stars
讨论了中子星壳扭振频率的自相似关系。对于任何中子星模型,基本扭转振荡的频率(没有径向波函数的节点,即在n=0和所有可能的角波数l >= 2时)由一个常数决定。普通扭转振动的频率(在任意n>0且l >= 2时)由两个常数决定。这些常数通过对中子星壳层的径向积分很容易地计算出来,给出了确定全振荡谱的最简单方法。固定质量恒星的所有常数都可以精确地插值到不同质量的恒星(但状态方程相同)。此外,在平坦时空近似下,地壳内部的扭转振荡也能得到精确的研究。这些结果对于研究软γ中继器耀斑后磁星的磁弹性振荡具有重要意义。
2022-10-06 astro-ph.SR
Oscillation Frequencies of Moderately Rotating Delta Scuti Stars: Asymmetric Mode Splittings Due to Non-spherical Distortion
本研究针对中等自转Delta Scuti型星的振荡模式分裂正不对称现象,结合MESA模型分析自转微扰与近简并模式耦合效应,预测相关关联并探讨影响不对称性的额外因素。
2024-06-21 astro-ph.SR
R-mode frequencies of slowly rotating relativistic neutron stars with realistic equations of state
旋转中子星的r模振荡频率可以用于指导和解释引力波和电磁观测。缓慢旋转、正压和非磁性牛顿恒星的频率是众所周知的,但受到各种修正。在对这些修正的相对强度做了简单的估计后,我们得出结论,相对论修正可能是最重要的。为此,我们推广了K. H. Lockitch,J. L. Friedman和N. Andersson [Phys.Rev.D68,124010(2003)],他们考虑相对论性多面体,以现实的状态方程的情况。该制剂的结果在微扰方程,使用谱方法求解。我们发现,对于现实的状态方程的r-模式的频率范围从1.39到1.57倍的自旋频率的恒星时,相对论性的紧凑性参数(M/R)是在天体物理动机的间隔0.11至0.31变化。本文的结果对引力波和电磁r模探测的设计有一定的指导意义,而成功的r模探测有助于约束高密度状态方程。
2014-10-27 astro-ph.SR gr-qc
Regular Oscillation Sub-spectrum of Rapidly Rotating Stars
我们提出了一个渐近理论,描述了在快速旋转的恒星压力模式的定期频率间隔。我们使用的渐近方法的基础上的压力波方程的近似解构造从一个稳定的周期解的射线限制。近似解在稳定射线周围具有高斯包络,并且其量化产生频谱。我们构造了快速旋转恒星中一类压力模式的正则频率间距和模式空间分布的半解析公式。这些公式的结果与多变恒星模型中振荡的数值结果符合得很好。规则的频率间距取决于明确的内部性质的恒星,和他们的计算不同的旋转速率提供了新的见解模式频率的演变与旋转。
2012-05-30 astro-ph.SR nlin.CD
Scaled oscillation frequencies and echelle diagrams as a tool for comparative asteroseismology
我们描述了一种比较振荡星频谱的方法。我们专注于类太阳振荡,其中模式频率通常遵循一个规则的模式。基于相似恒星的振荡频率尺度相同的原理,给出了如何在一张阶梯图上显示两颗恒星的方法。该结果可以用来非常精确地推断它们的平均密度之比,而无需参考理论模型。此外,来自具有较好信噪比的恒星的数据可用于确认来自第二颗恒星的数据中的较弱模式并抑制旁瓣。最后,我们表明,缩放中阶梯光栅图提供了一个解决方案的问题,脊识别F型恒星,如那些观察到的CoRoT空间任务。
2010-01-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
Zeeman splitting of torsional oscillation frequencies of magnetars
本文计算磁星壳层扭转振荡频率,考虑一阶磁场效应,预言并推广塞曼分裂,结果与观测到的低频QPO定性一致。
2024-03-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radial oscillations and gravitational wave echoes of strange stars for various equations of state
我们研究了非旋转奇异星的径向振荡及其三种状态方程的特征回波频率,MIT Bag模型EoS、线性EoS和多变EoS。这些紧凑型恒星的径向振荡的频率计算这些EOS。计算了这三个EOS中每个EOS的22个最低径向频率。首先,对于每一个EoS,我们已经集成的TOV方程数值计算奇异星的径向和压力扰动。接下来,这些恒星的质量-半径关系是使用这三个EOS获得的。然后计算了这些EOS的径向振荡频率。进一步计算了这些恒星的特征引力波回波频率和奇异星回波频率的重复性。我们的数值结果表明,径向频率和回波频率极大地依赖于模型和模型参数的值。我们的结果还表明,奇异星的径向频率是最大的多变EoS相比,MIT袋模型EoS和线性EoS。此外,还发现了MIT Bag模型的EoS和线性EoS奇异星发射的引力波回波。而具有多变EoS的奇异星则不发射引力波回波。
2021-02-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Oscillations and instabilities of fast and differentially rotating relativistic stars
我们研究了在考林近似下快速旋转和差动旋转的相对论性恒星的非轴对称振荡。我们的平衡模型是相对论多面体的序列,其中的微分旋转由相对论$j$ -常数定律描述。我们发现,一个小的程度的差分旋转提高了临界旋转值的四极f-模式变得容易CFS不稳定性,而在质量脱落限制的临界值$T/|W|$提出更多。对于较软的状态方程,这些影响甚至更加明显。当进一步增大差动旋转到较高程度时,CFS不稳定性的中性点首先达到局部最大值,然后降低。对于具有相当高的紧凑性的恒星,我们发现,对于高程度的微分旋转,临界$T/|W|$的绝对值低于刚性旋转的相应值。我们的结论是CFS不稳定性是能够驱动的中子星不稳定的参数空间增加了一个小的程度的差异旋转和大的程度,至少在恒星具有较高的紧凑性。
2010-04-13 astro-ph.SR gr-qc
On the relativistic precession and oscillation frequencies of test particles around rapidly rotating compact stars
Einstein(Einstein-Maxwell)场方程的解析精确真空(电真空)解能否精确描述致密星的外部时空,仍然是相对论天体物理学中一个有趣的问题。作为一种尝试,以建立其准确性水平,测试粒子的最内稳定圆轨道(ISCO)的半径的解析外部时空几何给出的数值解的中子星(NS)服从一个现实的状态方程(EoS)的比较。结果表明,Pachón、Rueda和Sanabria(2006)的六参数解(以下简称PRS)比其他解析模型更准确地描述了NS ISCO半径。我们在这里提出了一个额外的测试的准确性分析外部几何的基础上比较中性测试粒子的轨道频率。我们计算了Kerr和PRS几何中性测试粒子径向和垂直运动的开普勒、标架拖曳以及进动和振荡频率;然后将它们与Morsink和Stella(1999)为实际NS获得的数值进行比较。我们确定的作用,高阶多极矩,如质量四极和电流八极在确定的轨道频率,特别是在快速旋转制度。这一工作的结果对于在低质量X射线双星中观测到的准周期振荡(QPO)中划分黑洞(BH)和NS信号之间的分界线以及探测核物质的EoS和NS参数具有重要意义。
2012-05-16 astro-ph.SR gr-qc
Systematics in Asteroseismic Modelling: Application of a Correlated Noise Model for Oscillation Frequencies
针对星震频率拟合中理论模型系统效应被忽略或误作独立噪声的问题,本文提出基于 GP 核的相关噪声模型,并证明其能更准确恢复恒星参数。
2023-06-05 astro-ph.IM astro-ph.SR
Calculating rotating hydrodynamic and magneto-hydrodynamic waves to understand magnetic effects on dynamical tides
为了解磁场对动力潮汐的影响,本文研究了简谐驱动下的旋转磁流体动力学(MHD)流。在局部WKB近似下,在周期盒中解析地导出线性响应。在谐振频率的动力学和欧姆耗散计算和各种参数进行了研究。虽然磁压与热压相比可以忽略不计,但磁场对于一阶扰动(例如动力学潮汐)可能是重要的。研究发现,磁场使谐振频率分裂,即旋转流体动力流只有一个谐振频率,而旋转磁流体动力流有两个谐振频率,一个为正,另一个为负。在弱场状态下,耗散在两个谐振频率附近是不对称的,并且这种不对称性在较弱的磁场下更加显著。研究还发现,在共振频率处的动力学耗散和欧姆耗散都与Ekman数和波数的平方成反比。在小尺度上,共振频率处的耗散几乎等于非共振频率处的耗散,即共振对中等尺度上的耗散起作用。此外,相位传播垂直于磁场的波阻尼更大。还有趣的是,发现频率平均耗散是恒定的。这一结果表明,在致密物体中,磁对潮汐耗散的影响应予以考虑。
2016-06-16 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Oscillations of hot, young neutron stars: Gravitational wave frequencies and damping times
我们研究了一个新诞生的热原中子星的振荡频率和阻尼时间如何依赖于表征反弹后恒星准稳态演化的物理量。恒星配置建模使用微观状态方程内获得的Brueckner-Hartree-Fock,核多体方法,扩展到有限温度制度。我们讨论的模式频率行为的轻子组成的函数,并在恒星内部的熵梯度。我们发现,在非常早期的阶段,引力波发射有效地竞争与中微子的过程中耗散恒星的机械能残留的引力坍缩。
2011-06-14 astro-ph.SR gr-qc nucl-th
Gravito-inertial modes in a differentially rotating spherical shell
在各种恒星中都探测到了振荡,包括中等质量和高质量的主序星。虽然这些恒星中有许多是快速和差动旋转的,但旋转对振荡模式的影响却知之甚少。在这次通信中,我们提出了第一个研究轴对称重力惯性模式的辐射区的差分旋转的明星。这些模式探测恒星对流核心周围的深层。我们考虑一个简化的模型,其中恒星的辐射区是一个线性分层的旋转流体的球壳,由于斜压效应的差异旋转。我们用高分辨率的谱模拟来解决本征值问题,并通过特征理论来确定波的传播域。我们探讨了两种模式的传播特性:那些可以在整个壳和那些被限制在一个子域。我们发现的一些模式将动能集中在被称为吸引子的短周期剪切层周围。我们利用这些吸引子的李雅普诺夫指数与背景的\BV频率和模式的振荡频率的依赖关系来描述它们。最后,我们注意到,作为模式与短周期吸引形成耗散结构,它们可以发挥重要的作用,潮汐相互作用,但应被解雇所观察到的振荡频率的解释。
2014-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismology of rapidly rotating neutron stars - an alternative approach
本文研究了快速旋转中子星f模的引力波星震学关系。采用了一种与以往研究不同的方法--首先,用转动惯量代替恒星半径,其次,振荡频率和阻尼时间的归一化是不同的。结果表明,在非旋转的情况下,这可能会导致一个更强的状态方程的独立性和我们的目标是推广的静态关系的快速旋转的情况下和值的球形模式数$l\ge2$。我们采用现实的状态方程,涵盖了非常大的范围内的刚度,以更好地检查的关系的普遍性。最后,我们探讨了反问题,即由观测到的引力频率和阻尼时间反演出中子星的参数。事实证明,通过这组新的关系,我们可以使用三个频率以非常好的精度解决逆问题,这在以前的研究中是不可能的,其中还需要阻尼时间。星震学的关系也是特别好的大规模快速旋转的模型,受到长期不稳定性。
2015-07-23 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Three-dimensional slow Rossby waves in rotating spherical density stratified convection
本文发展了旋转球形密度分层对流中的三维Rossby慢波理论。Rossby波的频率远小于旋转频率,由基于发展的对流的平衡的非轴对称不稳定性激发。这些波与惯性波和密度分层对流相互作用。对于极低马赫数的流动,采用滞弹性近似来考虑密度分层。我们研究长期行星Rossby波的周期大于两年。我们认为,这些波与南方涛动和厄尔尼诺有关。厄尔尼诺现象是热带太平洋上的风和海面温度的不规则周期性变化,而南方涛动是热带东太平洋和西太平洋之间的表面气压的振荡。南方涛动指数(Southern Oscillation Index,SOI)是南方涛动的一个指数。发展的理论适用于解释的观察周期的SOI。这项研究表明,理论预测和观察之间的良好协议。
2017-07-20 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph