Anisotropic pressure in strange quark matter in the presence of a strong nonuniform magnetic field
在电荷中性和β平衡条件下,利用唯象的MIT袋模型研究了非均匀磁场中奇异夸克物质(SQM)的热力学性质.磁场强度的空间依赖性由重子化学势的指数形式和幂形式的依赖性来模拟。发现磁化SQM中的总能量密度、纵压和横压是重子化学势的函数。阐明了奇异夸克星的中心磁场强度是由一个临界值所约束的,在这个临界值上,在中心磁场变化的情况下,星内部某个地方的纵向压力对重子化学势的导数首先消失.在这个上界以上,磁化SQM中沿磁场的不稳定性发展。磁场强度对重子化学势的依赖关系在指数型和幂型之间的变化对临界磁场强度有不可忽略的影响,而在磁化SQM的绝对稳定窗口内袋压的变化对临界磁场的影响很小。
2018-09-03 astro-ph.HE hep-ph
Acceleration of charged particles in rotating magnetized star
致密恒星外壳的带电粒子可能会被磁化恒星旋转产生的电场喷射和加速。对于中子星或混合星,带负电的粒子通常是电子,带正电的粒子主要是质子和铁。而奇异星的存在也包括奇异星从星表面喷出的可能性。从所有已知的中微子中发射的这种奇异介子的通量都在$10^9-10^{10}$ GeV的范围内。因此,这种质量巨大的奇异天体可能是我们至今仍未发现的最高能量宇宙射线的来源之一。我们的模型提出了这些超高能宇宙射线的可能来源。
2020-03-11 astro-ph.HE
Magnetized color flavor locked state and compact stars
在唯象的MIT袋模型下,考虑了奇异夸克质量、重子密度、磁场以及袋和隙参数的变化,研究了色味锁相在强磁场存在下的稳定性.结果表明,在零压下,色味锁定态的每个重子的能量最小值低于未成对磁化的奇异夸克物质的相应值,并且随着磁场的增大,每个重子的能量减小.这意味着磁化的色味锁定物质更稳定,可能成为中子星内部的基态。还研究了这类恒星的质量-半径关系。
2010-12-30 astro-ph.HE hep-ph
Kicks of magnetized strange quark stars induced by anisotropic emission of neutrinos
本文研究了中子星核在磁场作用下的各向异性中微子辐射。我们将核心模拟为由奇异夸克物质的磁化理想气体构成,并在这种环境中实现恒星平衡的条件。进行计算,而不诉诸分析简化和温度,密度和磁场值对应的典型条件下的中子星的演变。各向异性的中微子发射产生火箭效应,有助于恒星的反冲速度。我们发现,反冲速度的计算值位于观测值的范围内,达到速度的顺序$\sim1000$公里的$^{-1}$之间的磁场$10^{15}-10^{18}$ G和半径为20至5公里,分别。
2018-05-09 astro-ph.HE
Thermal Photons From Magnetized Bare Strange Stars
由奇夸克物质(SQM)和电子组成的等离子体具有相当高的等离子体频率(>20 MeV)。因此,一颗致密的恒星由这样的材料组成,一直到它的表面,即,一颗裸露的奇异恒星,将无法辐射出它的热辐射。我们使用MIT-bag模型,并假设SQM是高密度核物质的基态。我们调查是否存在一个磁场将允许传播的辐射频率低于SQM等离子体频率。因此,我们研究了在强磁场(B > 10^{12} G)作用下SQM等离子体中陀螺频率的存在。我们发现,小区域的频谱允许辐射传播由于存在的磁场。很可能从磁化的裸奇异星上可以观察到窄辐射带。
2013-06-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Magnetized strange quark matter under stellar equilibrium and finite temperature
在MIT Bag模型框架下研究了强磁场和有限温度下的奇异夸克物质。在这种条件下的物质被认为存在于致密天体的核心,如中子星和更奇特的紧凑物体,如夸克星。在这项研究中,由于存在一个强磁场的压力的各向异性被考虑和温度依赖的状态方程得到。在强场区,横向压力的行为表明,磁场高于$\sim10^{19}$ G时,夸克和电子气的横向坍缩,即使在有限的温度下,也可以增强坍缩。在不同温度、固定磁场和考虑重子数守恒、$β$ -平衡和电荷中性的情况下,给出了夸克星的单位重子能量和质量-半径关系的相应行为.
2019-02-07 astro-ph.HE
Effects of anisotropy on strongly magnetized neutron and strange quark stars in general relativity
我们研究了由强磁化物质组成的各向异性球对称致密星,特别是中子星和奇异夸克星的性质。中子星用SLy状态方程描述,奇异夸克星用基于MIT Bag模型的状态方程描述。恒星模型是基于一个先验假设的密度依赖的磁场,从而各向异性。我们的研究表明,不仅强磁场和各向异性的存在,而且磁场本身的方向,对恒星的物理性质有重要影响。考虑两种可能的磁场取向,径向取向,其中局部磁场指向径向方向,以及横向取向,其中局部磁场垂直于径向方向。有趣的是,我们发现,对于磁场的横向取向,随着各向异性和磁场强度的增加以及尺寸的增加,恒星变得更大,因为在这种情况下,排斥力,有效的各向异性力增加。然而,在径向磁场的情况下,恒星的质量和半径随着磁场强度的增加而减小,因为有效的各向异性力减小。重要的是,我们还表明,为了实现流体静力学平衡配置的磁化物质,它是必不可少的占当地的各向异性效应以及由强磁场引起的各向异性效应。否则,流体静力学平衡是没有达到磁化恒星模型。
2021-08-27 astro-ph.HE gr-qc
Magnetic field effects on some astrophysical properties of Quark Stars
本论文的目的是研究由于磁场的存在如何修正夸克星的某些天体物理观测值。要做到这一点,我们需要获得状态方程(EOS),并考虑奇异夸克物质(由夸克u,d和s组成)的稳定性,冷密度和磁化在恒星平衡(β平衡,重子数守恒和电荷中性)。我们将使用现象学的麻省理工学院袋模型。研究了磁化奇异夸克物质(MSQM)的稳定性,考虑了模型参数s夸克质量、重子密度、磁场和Bag参数的变化。所得结果与磁化正常夸克物质(仅u和d夸克处于β平衡)以及奇异夸克物质(SQM)的结果进行了比较。结果表明,随着磁场的增加,每个重子的能量减小,这意味着MSQM比SQM更稳定。利用得到的物态方程得到了磁化奇异星的稳定构型,验证了磁场对降低质量半径比的作用。
2010-10-05 astro-ph.HE
Anisotropic pressure in the quark core of a strongly magnetized hybrid star
在麻省理工学院(MIT)的袋模型框架下,研究了零温下随重子数密度变化的强磁场对磁化混合星核奇异夸克物质(SQM)热力学性质的影响.阐明了中心磁场强度的定义是:在中心磁场变化的情况下,在夸克核的某个地方,纵向压力对重子数密度的导数首先为零。在这个上界以上,磁化SQM中沿磁场的不稳定性发展。总能量密度、纵向和横向压力是总重子数密度的函数。
2015-11-23 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Oscillation in Magnetized Gamma-Ray Burst Fireball
能量约为5-20 MeV的中微子是由于恒星坍缩或合并事件而产生的,这些事件触发了伽马射线暴。由于电子正电子湮没和核子韧致辐射,火球内也产生低能MeV的中微子。这些中微子中的许多将通过火球的致密和相对论性磁化等离子体传播。我们利用SNO、SuperKamiokande和液体闪烁探测器的中微子振荡参数研究了$ν_e\leftrightarrow ν_{μ,τ}$共振振荡的可能性。利用共振条件,我们计算了这些中微子的共振长度,并在假设火球半径为100 Km的基础上,估计了火球的轻子不对称性和重子载荷等观测量。
2009-07-07 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Oscillation: The Key For Understanding Strange Radio Behaviors Of AXP/SGRs
在固体夸克星模型和磁星模型的框架下,我们认为恒星振荡是异常X射线源星和软γ射线中继器(AXP/SGR)奇异射电行为的原因。在固体夸克星模型中,振荡提供的额外电压将恒星从死亡线以下激活到死亡线以上。在磁星模型中,振荡放大了射电波束,从而增加了探测到射电波束的可能性。
2015-12-14 astro-ph.HE
Strange quark star I: the maximum gravitational mass and deformation of magnetized spinning model
Nicolaus Copernicus Astronomical Center of the Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心);Astronomical Observatory, University of Warsaw(华沙大学天文台);Nicolaus Copernicus Superior School, College of Astronomy and Natural Sciences(尼古拉·哥白尼高等学院天文与自然科学学院);Research Centre for Computational Physics and Data Processing, Institute of Physics, Silesian University in Opava(奥帕瓦西里西亚大学物理研究所计算物理与数据处理研究中心)
本文研究强磁场和旋转频率对奇异夸克星结构参数的影响,通过MIT袋模型计算方程,发现最大引力质量可达2.8M☉,与观测到的致密天体质量一致。
2026-01-14 astro-ph.HE
Torsional oscillations of strange stars
奇异星是超新星爆炸后可能形成的一种假设的致密恒星物体。这些天体的存在依赖于奇异{ \it坍缩}夸克物质相对于标准核物质的绝对稳定性。我们讨论了奇异星的简单模型,它的夸克物质表面是裸露的,因此标准的核物质是完全不存在的。在这些模型中,一个几百费米厚的电偶极子层应该存在于靠近恒星表面的地方。通过研究带电层的扭转振荡,我们估计了发射的功率,发现其量级为$10^{45}$ erg/s,这意味着这些物体将是天空中最明亮的紧凑源之一。相关的弛豫时间非常不确定,根据地壳厚度的不同,其值在微秒到分钟之间。虽然部分辐射能量会被围绕在这颗奇异恒星周围的电层吸收,但仍有相当一部分光子会逃逸出来并被探测到。
2014-09-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Neutrino spin oscillations in a magnetized Polish doughnut
本文研究超相对论中微子在磁化波兰甜甜圈吸积盘包围的旋转超大质量黑洞附近的引力散射,发现环向磁场对自旋翻转贡献很小,极向磁场和相对论旋转物质是改变观测中微子通量的主要因素,并提出利用中微子层析成像探测黑洞吸积盘磁场分布的想法。
2023-09-19 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Oscillating Strange Quark Matter Objects Excited in Stellar Systems
结果表明,奇异夸克物质(SQM)天体、恒星和行星在振荡时可以非常有效地将机械能转化为强子能。这是因为SQM天体边缘的质量密度$ρ_0{=}4.7{\times}10^{14}\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{cm}^3}$是临界密度,低于该密度,SQM就不稳定地衰变为光子、强子和轻子。在这里,我们认为径向振荡的SQM对象,可以引起恒星或行星系统的潮汐相互作用是无处不在的。$0.1\%$半径振幅的振荡已经导致SQM星表面附近每单位重子数激发$1\,$ keV。在几次振荡期间,激发能在1 ms的短时间内转换成电磁能。更高振幅的振荡导致更快的能量释放,可能导致SQM恒星的碎裂或溶解。这将对假想的SQM双星和SQM行星的行星系统的引力波发射产生重大影响。
2020-06-30 astro-ph.HE hep-ph
Gravitational Waves from Strange Star Core-Crust Oscillation
根据奇异夸克物质假说,双星实际上可能是由自约束奇异夸克物质组成的奇异星。奇异星的正常物质壳与正常中子星不同,它由强大的电场支撑。于是在地壳和奇异夸克核之间出现了一个缝隙。因此,奇异星可能会发生特殊的核壳振荡,从而产生独特的引力波。本文用刚性模型导出了这种引力波的波形。我们发现引力波非常微弱,即使是下一代探测器也无法探测到。因此,奇异星的地震学不受核壳振荡的影响。观测者将不得不寻找其他影响来诊断地壳的存在。
2022-08-26 astro-ph.HE gr-qc
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
(Anti)kaon condensation in strongly magnetized dense matter
最近对几个质量接近或超过$2~M_\odot$的大质量恒星的观测表明,与我们熟悉的地球上的正常物质相比,存在着非常高密度的物质。这就导致了在中子星(NS)的核心内可能出现不同于核子的奇异自由度。NS的另一个重要性质是存在高表面磁场,最高范围为$\sim~10^{16}$ G量级。我们研究了在强磁场中可能出现较重的奇异重子和非奇异重子以及K介子的高密度物质的性质。我们发现,强磁场的存在下,在高密度硬化的问题,延迟的K介子的外观,因此,增加NS家族的最大可达到的质量。
2023-03-22 astro-ph.HE nucl-th
Polarized quasi-periodic oscillations reveal kink instability in magnetized jets of black holes
Department of Astronomy, School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院天文学系)
研究通过极化准周期振荡揭示黑洞喷流中磁化喷流的弯折不稳定性,解释了流量与极化度的反相关性,为理解喷流中的磁场结构和粒子加速提供理论依据。
2026-03-06 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
Anisotropy in the equation of state of strongly magnetized quark matter within the Nambu--Jona-Lasinio Model
本文在Nambu-Jona-Lasinio模型下计算了零温下强磁化夸克物质的磁化强度和其他物理量。我们假设两种情况下,化学平衡的电荷中性物质存在于致密恒星的内部和零奇异性的同位旋对称的核实验中创建的物质。我们表明,磁化强度随密度振荡,但在一个更平滑的形式比以前在文献中所示。结果表明,在垂直于磁场的方向上,我们没有发现压力的非物理行为。最后,我们还分析了矢量相互作用对结果的影响。
2018-03-21 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Oscillations of hypothetical strange stars as an efficient source ultra-high-energy particles
研究奇异夸克物质天体在潮汐作用下的径向振荡,发现微小振荡即可通过表面临界密度高效将机械能转化为强子及电磁能,引发可观测现象,大振幅振荡则可能导致碎裂并影响双星演化与引力波发射。
2025-07-13 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Bulk viscosity in the nonlinear and anharmonic regime of strange quark matter
研究了冷、密三味夸克物质的体粘滞系数随温度和密度振荡幅度的变化。该研究还扩展到两种不同类型的密度非谐振荡的情况下。我们指出几个定性的影响,由于非谐性,虽然定量地看起来是相对较小的。我们还发现,在大多数区域的参数空间中,除了一个非常大的振幅的密度振荡(即10%以上)的情况下,非线性效应和非谐性有一个小的影响的相互作用的非轻子和半轻子过程中的体积粘度。
2011-04-18 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Torsional oscillations of magnetized neutron stars with mixed poloidal-toroidal fields
在迄今为止观测到的三个软伽马射线中继器巨型耀斑中发现的准周期振荡被解释为恒星磁场剧烈重排后的星震引起的地壳振荡。基于这些观测结果,我们研究了磁场几何形状对磁化中子星扭转振荡频率的影响。我们使用现实的列表状态方程的核心和地壳的恒星和模型的磁场作为一个偶极子加上一个环形组件,使用相对论的梯度Shafranov方程。扭转模态的频率是由Cowling近似下的线性摄动方程所构成的特征值问题的数值解得到的。我们的研究结果表明,这些恒星的星震学变得复杂的退化的频率,由于大的相关参数空间。然而,我们能够提出一个可测试的方案,其中的磁场的重新排列导致的频率的演变。最后,我们发现,有一个磁场配置,最大化的能量在扰动的线性顺序,这可能与触发的巨大耀斑。
2019-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Properties of strongly magnetized ultradense matter and their imprints on magnetar pulsations
研究了强磁场对强子星绝热径向振荡的影响。我们在相对论非线性Walecka模型的框架内描述磁化强子物质,并结合相对论径向振荡方程来确定基本脉动模式。我们认为,磁场增加,在密度依赖的方式,从表面,它有一个典型的磁星值$10^{15}$ G,到内部的恒星,它可以作为$3 \times 10^{18}$ G大。我们表明,磁场的顺序$10^{18}$ G在恒星核心产生显着的变化,在频率的中子星脉动相对于未磁化的对象。如果径向脉动在磁星耀斑中被激发,它们可以在耀斑光变曲线中留下印记,并为研究高度磁化的超致密物质打开一扇新的窗口。
2016-07-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Role of strongly magnetized crusts in torsional shear modes of magnetars
我们研究了磁化地壳对磁星扭转剪切模式振荡的影响。在这种情况下,我们采用磁化地壳的基态属性的影响朗道量子化的电子。磁化地壳的剪切模量在强磁场$\geq 10^{17}$ G.虽然我们没有发现任何明显的变化的基本扭转剪切模式的频率,第一泛音的频率显着的影响,在强磁场。此外,与磁化地壳计算的扭转剪切模式的频率与观察到的准周期振荡的频率是很好的协议。
2012-07-13 astro-ph.HE
Oscillation Modes and Gravitational Waves from Strangeon Stars
低能尺度下的强相互作用决定了中子星中超核物质的物态方程。它被证明,大块致密物质可能是由奇异夸克,这是夸克团与几乎相等的数量的$u$,$d$,和$s$夸克。为了刻画奇异子星的短程强排斥作用和奇异子星的非相对论性质,采用双参数Lennard-Jones模型描述奇异子星的物态方程.我们首次研究了非旋转固态系统的振荡模式,并得到了它们在各种状态方程参数下的频率。我们发现SS的径向振荡的性质不同于NS,特别是对于中心能量密度相对较低的恒星。在相对论Cowling近似下,计算了SS非径向振荡的$f$模频率.发现SS的$f$模式的频率在从$6.7\,$ kHz到$ 8.7\,\rm{kHz}$的范围内。最后,我们研究了$f$模频率与固体潮的整体性质,如紧致性和潮汐变形性之间的普遍关系。所得结果与脉冲星计时和引力波有关,有助于探测天体的EOS和推断量子色动力学中的非微扰行为。
2022-09-12 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
General Relativistic Magnetospheres of Slowly Rotating and Oscillating Magnetized Neutron Stars
在相对论范围内,研究了慢转磁化中子星在环形振荡作用下的磁层。在恒星的磁矩和角动量之间的倾角为零的假设下,我们分析了Goldreich-Julian电荷密度,并导出了静电势的二阶微分方程。该方程在磁层极冠区的解析解表明了恒星环形振荡对加速电场和电荷密度的影响。我们还发现,分解后的振荡速度的球谐函数,前几个模式与$m=0,1$负责的能量损失几乎是线性依赖于振幅的振荡,并为模式$(l,m)=(2,1)$,可以是一个因素$\sim8$大于旋转能量损失,即使是在恒星表面的速度振荡振幅小$η=0.05 \ Ω\ R$。本文的结果阐明了恒星振荡在多大程度上反映在旋转中子星表面物理性质的时间变化中,主要是通过显示$P\dot{P}$和振荡幅度之间的关系。最后,我们提出了一个定性的模型解释的现象,间歇性的恒星振荡,定期激发恒星毛刺。
2010-04-10 astro-ph.HE gr-qc
The Most Luminous Supernova ASASSN-15lh: Signature of a Newborn Rapidly-Rotating Strange Quark Star
在本文中,我们表明最近发现的最明亮的超新星ASASSN-15 lh可能是由一颗新生的超强磁化脉冲星提供动力的,该脉冲星最初在开普勒极限附近旋转。我们发现,如果这颗脉冲星是一颗中子星,它的旋转能量可能很快失去的结果,引力辐射驱动的r-模式的不稳定性;然而,如果它是一个奇怪的夸克星,这种不稳定性是高度抑制,由于大的整体粘度与夸克之间的非轻子弱相互作用,因此它的大部分旋转能量可以提取驱动ASASSN-15 lh。因此,我们得出结论,这种超高能超新星为奇异夸克星的诞生提供了可能的签名。
2015-12-23 astro-ph.HE
Role of vector channel in different classes of (non) magnetized neutron stars
我们研究了磁场和非标准矢量通道对强子、夸克和混合星的影响。在强子相,我们使用QHD模型,在它的标准$σωρ$介子中,并与包含奇异隐$ϕ$介子的结果进行比较。在夸克相中,我们使用标准SU(3)NJL,并将结果与考虑矢量通道$G_v(\barψγ^μψ)$的版本进行比较。通过混沌磁场近似来考虑磁场。
2020-04-29 astro-ph.HE nucl-th
Axisymmetric spheroidal modes of neutron stars magnetized with poloidal magnetic fields
我们计算了在轴对称极向磁场下磁化的中子星的轴对称球模。我们使用指数$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
QPOs from post-shock accretion column of strongly magnetized accreting white dwarfs
强磁化吸积白矮星的扩展磁层(称为极地)阻止了吸积盘的形成,物质被引导到磁极。一些这样的光源在其光学光变曲线中表现出准周期振荡。这些高频振荡被认为是由激波后的吸积柱产生的。吸积流的动能最终从激波后区域发射出来,而所涉及的辐射过程决定了物质的状态。本文研究了这种吸积柱的结构和动力学性质,并与观测结果进行了比较。
2020-09-28 astro-ph.HE
Magnetized SASI: its mechanism and possible connection to some QPOs in XRBs
在稳定的球形吸积物中,内边界表面的存在(如中子星或白矮星)使得驻激波的存在成为可能。驻激波在二维或三维中会变得不稳定,这被称为{ \em驻吸积激波不稳定性}(SASI)。使用轴对称流体动力学(HD)和磁流体动力学(MHD)模拟,我们发现,对流声学机制更好地匹配所观察到的振荡时间尺度在我们的模拟。吸积流中的整体激波振荡可以解释在X射线双星中观测到的许多高频($\gtrsim 100$ Hz)准周期振荡。中等强度磁场的存在为冲击振荡模式增加了更多的特征,从而在计算的光变曲线中产生低频调制。该低频调制可以负责$\sim 100$ Hz QPO(称为hHz QPO)。我们认为,hHz QPO的出现决定了较高频率的双峰QPO的分离。
2018-04-10 astro-ph.HE
Equation of state of strongly magnetized matter with hyperons and $Δ$-resonances
在协变密度泛函理论的框架下,我们构造了强磁场下重子物质的一个新的状态方程。物质的组成包括超子和$ Δ$共振。核子泛函向超核扇区的扩展受到$Λ$和$Ξ$ -超核的实验数据的限制。我们发现状态方程随着磁场的加入而变硬,这使得中子星的最大质量比无磁情况下增加。此外,物质中的奇异性分数被增强。狄拉克有效质量、粒子丰度等几个观测值显示出典型的振荡行为,作为磁场和/或密度的函数,其可以追溯到朗道能级的占据模式。
2020-10-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Radial oscillations of quark stars admixed with dark matter
我们将冷夸克物质和费米暗物质作为两种混合流体来研究。计算了弱自相互作用和强自相互作用暗物质情况下不同质量暗费米子的恒星结构和基本径向振荡频率。我们发现基频可以被显著地改变,在某些情况下,可以形成质量和半径都很小的稳定的暗奇异行星和暗奇异天体。
2022-01-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Self-Trapping of G-Mode Oscillations in Relativistic Thin Disks, Revisited
本文用微扰方法研究了均匀垂直磁场对几何薄相对论圆盘中g模振荡自陷的影响。我们认为在垂直方向上是等温的,但在一定高度上被热日冕截断。我们发现,在非磁化的磁盘轴对称g模式振荡的自陷特性保持不变,在磁化磁盘至少直到磁场的强度,取决于磁盘的垂直厚度。这些磁场随着磁盘变薄而变强。这一结果表明,在垂直磁场较弱的情况下,俘获g模振荡仍然是黑洞和中子星X射线双星中观测到的准周期振荡的可能候选者之一.
2017-01-06 astro-ph.HE
Propagation and neutrino oscillations in the base of a highly magnetized gamma-ray burst fireball flow
中子在伽马射线暴的动力学中起着重要的作用。中子在重子火球中的存在是预料之中的。如果中子的丰度与质子的丰度相当,则可以观察到一些重要的特征,例如与亚光球层$γ$射线发射相一致的准热多GeV中微子,稍后的核合成以及余辉发射的重新变亮。此外,热MeV中微子是由电子正电子湮没、电子(正电子)俘获质子(中子)和核子韧致辐射产生的。虽然MeV中微子很难被探测到,但在km $^3$探测器和/或DeepCore+IceCube中有望探测到准热GeV中微子。在本文中,我们表明,中微子振荡有突出的影响,火球演化的动力学,也可以通过它们的味道比在地球上检测到。为此,我们推导了共振和荷电中性条件以及中微子自能和有效势的顺序$m_W^{-4}$在强,中等和弱磁场近似约束火球的动力学。我们发现了重要的影响:i)对于重子密度以及中子丰度大于质子的重子密度,共振振荡被抑制; ii)除了DeepCore探测器中预期的多GeV中微子数量之外,磁场的作用是降低质子与中子的比率。此外,我们还估计了沿喷流和地球上的GeV中微子味比。
2014-04-06 astro-ph.HE
Torsional oscillations of magnetized neutron stars: Impacts of Landau-Rabi quantization of electron motion
本文研究强磁场下电子 Landau-Rabi 量子化对中子星扭转振荡频率的影响,发现可改变约10%至20%,对磁星巨耀发振荡解释有重要意义。
2024-10-15 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Radio frequency emissions from dark-matter-candidate magnetized quark nuggets interacting with matter
夸克块是理论上由大约相等数量的上夸克、下夸克和奇异夸克组成的物体。它们也被称为奇异核、核仁、AQN、slets、Macros和MQN。夸克金块是暗物质的候选者,尽管构成了物质的${\sim}85\%$,但几十年来一直是个谜。大多数以前的夸克块金模型都假设没有内禀磁场;然而,Tatsumi发现夸克块金可能以铁磁液体的形式存在于磁星中,磁场在$10^{ 11}$ T和$10^{ 13}$ T之间。我们将这一结果应用于夸克块,一种与标准模型一致的暗物质候选者,并报告了分析计算和模拟的结果,表明它们在穿过行星环境后会旋转并发射${\sim}10^{ 4}$ Hz至${\sim}10^{ 9}$ Hz的电磁辐射。结果强烈依赖于$B_{o}$的值,这是一个参数,以指导和解释的意见。一个拟议的传感器系统与三颗卫星在51,000公里的高度说明了使用无线电频率发射的可行性,以检测0.003至1600 MQN,取决于Bo,在五年的任务。
2020-09-29 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Quasi-periodic oscillations during magnetar giant flares in the strangeon star model
该研究基于strangeon星模型和Lennard-Jones相互作用计算扭转振荡频率,解释磁星巨型耀发中的高、低频QPOs,并指出夸克星难以解释全部观测。
2023-10-28 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Polarization from the oscillating magnetized accretion torus
研究了吸积环在方位磁场作用下的振荡。对于几个最低阶模式,我们计算本征频率和本征函数,并计算相应的强度和偏振光曲线,使用先进的光线追迹方法。
2009-06-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Oscillating Magnetized Color Superconducting Quark Stars
本工作的主要目的是研究具有强磁场的色超导夸克星的结构、组成和振荡模式。在色超导CFL框架下,采用MIT袋模型,并考虑强磁场的影响,建立了稳定夸克物质的状态方程。我们计算了可观测的量,如质量,半径,频率和阻尼时间的振荡基本$f$模式的夸克星,考虑到当前的天体物理约束。结果表明,色超导磁化夸克星满足大质量夸克星和引力波事件观测的约束条件。此外,与这些对象的振荡$f$模式相关联的量适合于紧凑对象的普遍关系。在新的多信使引力波天文学时代和未来中子星的星震学背景下,我们希望我们的结果有助于理解致密物质和致密天体的行为。
2022-05-16 astro-ph.HE cond-mat.supr-con nucl-th
Non-axisymmetric low frequency oscillations of rotating and magnetized neutron stars
我们研究非轴对称的低频模式的旋转和磁化的中子星,假设该星是由一个偶极子磁场,其强度在恒星表面,$B_0$,小于$\sim 10^{12}$ G,其磁轴是与旋转轴对齐。对于模态分析,我们使用一个中子星模型组成的流体海洋,一个固体地壳,和一个流体的核心,在这里我们把核心作为非磁性假设磁压力是远远小于气体压力的核心。在这里,我们感兴趣的低频模式的旋转和磁化的中子星的振荡频率类似的低球谐度和低径向阶的环形地壳模式。对于磁场为$B_0\sim 10^7$ G的情况,我们发现海洋中的阿尔文波具有与环形地壳模式相似的频率,并且我们发现在这种磁场强度下,海洋中没有局限的$r$ -模式。我们计算了环形地壳模、在壳核界面处达到峰值的界面模、核惯性模和$r$模,发现这些模对强度为$B_0\ltsim10^{12}$ G的磁场不敏感。我们发现的核心$l^\prime=|m|$ $r$ -模式的位移矢量有很大的振幅在旋转轴周围的恒星表面,即使在存在表面磁场$B_0\sim10^{10}$ G,其中$l^\prime$和$m$是球谐度和方位波数的$r$ -模式,分别。我们认为,吸积驱动的X射线毫秒双星的毫秒X射线变化可以作为一个探针到核心$r$模式不稳定的引力波辐射。
2009-11-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Recent progresses in strange quark stars
本文综述了奇异夸克星的近期进展,介绍了描述奇异夸克物质的唯象模型、状态方程、内部结构、质量-半径关系、潮汐形变与振荡,并探讨了混合星、引力波辐射、奇异夸克行星检验、电磁暴及与短伽马射线暴和快速射电暴的关联。
2024-08-22 astro-ph.HE
Absorption Features in Spectra of Magnetized Neutron Stars
某些磁化孤立中子星(NS)的X射线谱显示出等效宽度(EW)为50 - 200 eV的吸收特征,其性质尚未完全了解。为了解释强磁化(B ~ 10^{14} G)X射线暗隔离NS(XDINSs)软X射线谱中的显著吸收特征,我们从理论上研究了不同的NS局域表面模型,包括裸露的凝聚铁表面和部分电离的氢模型大气,在凝聚表面上方有半无限薄的大气.我们还开发了一个程序,用于计算NS表面上不同温度和磁场分布的磁化中子星的光变曲线和积分出射谱。我们比较了XDINS RBS 1223的计算和观测的光变曲线和积分光谱的一般性质,并得出结论,观测结果可以用凝聚铁表面上方的薄氢气氛来解释,而XDINS表面上不太可能存在强的环形磁场分量。我们认为,在软X射线光谱的中心紧凑型天体(CCO)1 E 1207.4-5209(以下简称1 E 1207)的谐波间隔吸收功能对应于峰值的能量依赖性的自由-自由不透明度的量子化磁场,称为量子振荡。为了探索这些量子振荡的可观测性质,我们计算了B ~ 10^{10} - 10^{11} G(即,电子回旋能量E_{c,e} ~ 0.1 - 1 keV)和T_eff = 1 - 3 MK。这种情况被认为是1 E 1207的典型情况。我们表明,可观察到的功能,在电子回旋谐波与电子战\approx 100 - 200 eV的,可以出现由于这些量子振荡。
2010-10-01 astro-ph.HE
Hybrid magnetized stars within the Field Correlator Method
本文介绍了强磁场对混合星影响的初步研究结果。对于强子相的描述,我们使用相对论平均场近似。对于夸克物质相,我们采用场关联函数方法。在状态方程建立之后,我们讨论了由于强磁场的存在而引起的压力各向异性。最后,我们利用磁化混合状态方程及其与引力波发射有关的振荡模计算了致密星的结构。
2019-02-07 astro-ph.HE
Corotational Instability, Magnetic Resonances and Global Inertial-Acoustic Oscillations in Magnetized Black-Hole Accretion Discs
低阶非轴对称p模(也称为惯性声学模)被捕获在黑洞周围流体动力吸积盘的最内部区域中,是在许多吸积黑洞系统中观察到的高频准周期振荡(QPO)的可能候选者。当流体涡度$ζ=κ^2/(2ΩΣ)$(其中$κ$和$Σ$分别是径向周转频率和圆盘表面密度)具有正梯度时,由于在共转共振(其中波型频率$ω/m$等于圆盘旋转速率$Ω$)处的波吸收,这些模式受到全局不稳定性的影响。我们研究了圆盘磁场对共转时的波吸收和相关的共转势垒的波超反射的影响,以及对圆盘p模超稳定性的影响。对于具有纯环向场的盘,共转共振被分成两个磁共振,其中流体的共转坐标系中的波频率$\tomega=ω-mΩ$与慢磁声波频率相匹配。显著的波能量/角动量吸收发生在两个磁共振处,但具有相反的符号。这两种磁共振的组合效应是降低超反射和过稳p模的增长率。我们表明,即使是亚热的环形场可以抑制流体动力学(B=0)p-模式的过稳定性。对于吸积盘混合(环形和垂直)磁场,两个额外的阿尔芬共振出现,其中$\tomega$匹配当地阿尔芬波频率。它们进一步降低了p模的生长速率。我们的研究结果表明,为了使非轴对称的p-模式是一个可行的候选人所观察到的高频QPO,光盘磁场必须明显亚热,或其他模式的激发机制在工作。
2010-08-30 astro-ph.HE
Radial stability of anisotropic strange quark stars
通过对流体静力平衡方程和径向振荡方程的数值求解,研究了各向异性对奇异星平衡和稳定性的影响。夸克星内部的奇异物质由麻省理工学院的袋模型状态方程描述。对于各向异性的两种不同类型的局部各向异性$σ=p_t-p_r$被认为是,其中$p_t$和$p_r$分别是切向和径向压力:一个是零的恒星的表面定义的$p_r(R)=0$,和一个是非零的表面上,即,$σ_s=0$和$σ_s\neq0$。在$σ_s=0$的情况下,在相同的中心能量密度处发现最大质量值和振荡的零频率,表明最大质量标志着不稳定性的开始。对于$σ_s\neq0$情形,我们证明了只有在一系列具有相同$σ_s$值的平衡组态中,最大质量点和振荡的零频率才在相同的中心能量密度值处重合.因此,只有当切向压力保持固定在星表面的$p_t(R)$时,稳定性星区域总是由条件$dM/dρ_c>0$确定。这些结果对于分析中子星、玻色子星和重力星等各向异性致密天体的稳定性也是十分重要的。
2016-10-26 astro-ph.HE gr-qc
Bondi-Hoyle Accretion onto Magnetized Neutron Star
利用轴对称MHD方法研究了在星际介质中以超音速(马赫数为3)运动的孤立磁化中子星的Bondi-Hoyle吸积。假设恒星有一个与其运动方向一致的偶极磁场,磁层半径R_m小于吸积半径R_BH,因此引力聚焦是重要的。我们发现在所考虑的参数下,磁化星的吸积率小于非磁化星的吸积率。靠近恒星时,吸积物质沿着磁极落在恒星表面,质量流量较大的物质流向恒星的背风极。在恒星磁场相对较大的情况下,恒星的磁场在R_m之外的物质流方向上(朝向恒星的迎风面)被拉伸。对于较弱的磁场,我们观察到的振荡的封闭磁层的正面和背面。这些都伴随着强烈的振荡的质量吸积率的变化因素~ 3。由于星际物质的吸积,在X射线波段可以看到没有射电辐射的老的缓慢旋转的中子星。一般来说,恒星的速度、磁矩和角速度矢量可能都在不同的方向上,因此吸积光度会随着恒星的自转速率而变化。
2011-11-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Orbital and epicyclic frequencies around neutron and strange stars in $R^2$ gravity
根据各种模型,在围绕致密物体的圆形轨道上运动的粒子的轨道频率和周转频率与在某些恒星或黑洞候选者的X射线通量中观察到的准周期振荡有关。预计它们起源于吸积盘的内缘,深入致密天体的引力场。考虑到计划中的新一代X射线计时天文台具有大的集体面积,准周期振荡可能是一个很好的工具,在强场制度和相应的替代引力理论的重力测试。本文研究了在$R^2$引力作用下,围绕中子星或奇异星作圆轨道运动的粒子的轨道频率和周转频率。也考虑了慢旋转的情况。将$R^2$重力结果与广义相对论情况进行了比较。我们评论的偏差,从广义相对论,以及在这两个理论的偏差,由于旋转。
2015-11-11 astro-ph.HE gr-qc
Non-axisymmetric magnetic modes of neutron stars with purely poloidal magnetic fields
我们计算了被纯极向磁场磁化的中子星的非轴对称振荡。我们使用指数为$n=1$和1.5的多面体作为背景模型,其中我们忽略了由于磁场引起的平衡变形。由于分离变量是不可能的磁化星的振荡,我们采用有限级数展开的扰动使用球谐函数。将振动方程作为边界问题和本征值问题求解,得到了两种离散磁模,即稳定(振荡)磁模和不稳定(单调增长)磁模。对于等熵模型,磁模式的频率或增长率与表面的场强度$B_{\rm S}$成正比。振荡频率和增长率受内部浮力的影响,稳定的分层倾向于稳定不稳定的磁模式。
2015-12-15 astro-ph.HE astro-ph.SR