Axial quasi-normal modes of neutron stars: Accounting for the superfluid in the crust
我们提出的第一个研究结果的全球振荡的相对论性恒星的弹性地壳和互穿超流成分。为了简单起见,我们专注于轴向准正常模式。我们的结果表明,扭转地壳模式基本上不受耦合到引力场。这是预期的,因为这些振荡是已知的弱引力波源。相反,地壳中松散耦合的超流中子成分的存在会对振荡谱产生显著影响。我们发现,超流和地壳核之间的夹带是一个关键参数的问题。我们的分析强调,需要更详细的了解耦合地壳超流体在微物理水平。我们的数值结果,即使我们没有考虑磁化的恒星,一些相关的努力进行地震学的基础上观察到的磁星耀斑的尾巴准周期振荡。特别是,我们认为,敏感的依赖夹带可能要占在试图匹配理论模型的观测数据。
2009-03-13 astro-ph.SR gr-qc
Magneto-elastic oscillations and the damping of crustal shear modes in magnetars
在一个磁星磁弹性振荡的现实模型中,我们发现地壳剪切振荡(常被用来解释软伽马射线中继器(SGR)中巨型耀斑后出现的准周期振荡(QPO))在时间尺度上被共振吸收阻尼,阻尼时间尺度最多为0.2 s,偶极磁场强度的下限为5 x 10^13 G。在较高的磁场强度(典型的磁星),阻尼时间尺度甚至更短,如早期的玩具模型所预期的那样。我们已经调查了一系列的状态方程和质量,如果磁星是由一个偶极磁场为主,我们的研究结果排除了地壳的扭转剪切振荡解释所观察到的低频QPO。相反,我们发现,如果偶极磁场强度超过10^14 G到10^15 G的几倍,阿尔文QPO模型是对观测到的QPO的可行解释。然后,阿尔文QPO不再局限于流体核心,而是完全在地壳区域占主导地位,并在恒星表面具有最大振幅。
2010-11-24 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Nonradial oscillations of stratified neutron stars with solid crusts: Mode characterization and tidal resonances in coalescing binaries
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Yangzhou University(扬州大学);Kyoto University(京都大学)
研究非径向振荡的中子星固壳在双星并合中的模式特征和潮汐共振,揭示低频模式对引力波相位的影响及壳层破裂机制。
2026-01-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Magnetar Oscillations I: strongly coupled dynamics of the crust and the core
在软伽玛中继站观测到的巨耀斑中的准周期振荡通常被解释为磁星的扭转振荡。这种振荡运动受地壳剪切模与地核类阿尔芬模之间的强相互作用的影响。我们研究了通过这种相互作用产生的动力学,并提出了几个新的结果:(1)我们表明,全球{ \it边缘模式}经常居住在附近的核心阿尔芬连续的边缘。(2)我们计算的磁星的振荡运动的现实轴对称磁场配置和核心的密度分布,但与一个简化的模型的弹性地壳。我们表明,一般可以得到多个间隙中的阿尔芬连续。如果地壳频率属于能隙,则得到离散的全局{ \it能隙模}。(3)我们表明,在核心领域纠缠增强的核心离散阿尔芬模式的作用,并减少了核心阿尔芬连续的作用,在整体振荡动力学的磁星。(4)我们表明,该系统显示瞬态和/或漂移QPO的核心阿尔芬模式的频谱的部分时,包含离散的模式是密集和定期间隔的频率。(5)我们表明,如果中子耦合到核心阿尔芬运动,那么耀斑后地壳运动是强烈阻尼,并有一个非常弱的振幅。因此,磁星QPO提供的证据表明,在核心的质子和中子组件动态解耦,其中至少有一个是量子流体。(6)我们表明,这是很难确定的高频625赫兹QPO是由于磁星的物理振荡模式,如果后者的流体核心组成的标准质子-中子-电子的混合物,并磁化到相同的程度作为地壳。(摘要节略)
2010-06-02 astro-ph.HE gr-qc
Torsional oscillations of neutron stars in scalar-tensor theory of gravity
本文在相对论Cowling近似下,用标量-张量引力理论研究了中子星的扭转振荡。我们采用真实的中子星核壳状态方程,计算了无扰动的中子星模型。对于允许自发标量化的标量-张量理论,地壳厚度可以比广义相对论小得多。我们推导了描述扭转振动的标量-张量理论的微扰方程,并求解了相应的本征值问题,得到了扭转振动的频率。对于标度化恒星模型,基模(泛音)频率变得比广义相对论中的小(大)。如果微物理效应不因标量化等强重力效应而退化,则扭振频率可提供地壳微物理的信息。为了解决这个问题,我们考虑两种不同的模型的状态方程的地壳,我们看看电子屏蔽的影响。扭转振荡频率的标量化的影响原来是小于微观物理的不确定性,所有的自发标量化模型允许的二元脉冲星观测。我们的研究表明,无论是否发生自发标度化,巨大耀斑后的准周期振荡(QPO)观测都可以用来约束中子星壳的微观物理。
2014-10-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Magnetar Oscillations II: spectral method
磁星的地震动力学在很大程度上取决于固体地壳和流体核之间的强磁流体耦合。在本文中,我们建立了一个“光谱”的计算框架中,磁星的运动被分解成一系列的基函数,这是与地壳和核心振动本征模式。一个广义相对论的形式主义的核心阿尔芬模式的磁通量坐标的评价,以及本征模计算的强磁化地壳的有限厚度。通过考虑耦合的地壳模式的连续的阿尔芬模式的核心,我们构建了一个完全相对论的磁星动力学模型,它允许:i)快速和长期的模拟没有数值耗散。ii)对恒星结构进行非常精细的采样。我们发现,地壳中强磁场的存在导致某些径向数n>1的高频地壳弹磁模局限于磁场接近水平的地壳区域。虽然这些本地化模式的阿尔芬连续在核心的水磁耦合减少,他们的能量消耗的时间尺度远小于1秒。因此,观察到的频率大于600 Hz的QPO的难题仍然存在。
2011-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Torsional Oscillations of Relativistic Stars with Dipole Magnetic Fields II. Global Alfvén Modes
本文研究了具有全球偶极磁场的相对论性恒星的扭转阿尔文模。最近有人指出(Glampedakis等人,2006年),如果磁场不局限于地壳,这种振荡模式可以作为SGR现象的另一种解释(与地壳扭转模式相反)。我们计算全球阿尔文模式的状态方程和磁星质量的代表性样本,在理想的MHD近似和忽略$\ell \pm 2$条款的本征函数。我们发现,真实地壳的存在对$B > 4\times 10^{15}$ G的Alfvén模的影响可以忽略不计。此外,我们发现强扭转阿尔文模式和扭转地壳模式之间的避免交叉。对于类磁铁的磁场强度,连续阿尔文模式之间的间隔与避免交叉的间隙具有相同的数量级。因此,不可能确定主要具有地壳特征的模式,所有振荡主要都是类似阿尔文的。有趣的是,当最大磁场强度在(0.8- 1.2)$\times 10^{16}$ G范围内时,我们在两个SGR中发现我们的计算频率与观测频率非常吻合。
2006-11-21 astro-ph gr-qc
Constraints on Pasta Structure of Neutron Stars from Oscillations in Giant Flares
我们发现,中子星地壳中的剪切模对非均匀原子核结构的存在相当敏感,即所谓的“面食”。由于pasta相的存在,剪切模的频率降低,其中基频的依赖性不同于泛音。由于扭转剪切频率强烈依赖于pasta相的结构,通过对恒星振荡的观测,人们可以探测地壳中的pasta结构,尽管通过其他观测是相当困难的。此外,考虑到面食阶段的影响,我们显示的可能性,解释所有观察到的频率在SGR 1806-20只使用地壳扭剪模式。
2011-06-14 astro-ph.HE gr-qc
Modeling Neutron Star Oscillations in a Fixed General Relativistic Background Including Solid Crust Dynamics
对中子星合并产生的引力波信号的测量使科学家能够了解中子星的内部以及致密核物质的性质。中子星合并的研究通常是用计算流体动力学程序进行的,大多数是欧拉的,但也有拉格朗日公式,如光滑粒子流体动力学(SPH)。代码包括我们最好的知识,核物质的形式,状态方程以及影响的广义相对论(GR)。然而,中子星的一个重要方面通常被忽视:其地壳的固体性质。地壳中的固体物质是自然界中已知的最坚固的物质,可能会导致许多尚未在动力学模拟中研究的可能观测效果。地壳可以改变中子星在合并过程中的变形方式,在引力波信号中留下印记。它甚至可能在螺旋上升过程中破碎,产生潜在的可观测电磁信号。在这里,我们提出了第一个研究中子星的动力学行为与固体地壳和固定GR背景与FleCSPH。FleCSPH是洛斯阿拉莫斯国家实验室开发的通用SPH代码。它通过快速多极方法提供了一种有效的引力相互作用算法,与已实现的核物质状态方程一起,使其适合于天体物理学应用。固体材料动力学通过具有最大应变断裂的理想弹塑性模型来描述。尽管它的简单,该模型再现的应力-应变曲线的地壳物质提取的微观物理模拟非常好。我们目前的第一个测试,我们的实施通过模拟中子星振荡,并给出了我们的研究固体地壳的动力学行为的展望中子星合并事件。
2021-07-15 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Seismology of adolescent neutron stars: Accounting for thermal effects and crust elasticity
我们研究相对论恒星的振荡,结合与内部成分,热梯度和地壳弹性相关的关键物理。我们的目标是开发一种形式主义,这是能够占国家的最先进的理解与这些系统相关的复杂的物理。作为第一步,我们使用现代状态方程建立模型,包括与内部相变相关的成分梯度和密度不连续性(如壳核过渡和μ子首次出现在核心的点)。为了了解振荡谱的性质,我们进行了冷却模拟,以提供恒星在青春期演化时内部温度分布的真实快照。相关的热压力被纳入微扰分析,我们讨论了存在的$g$模式产生的热效应的结果。我们还考虑了由于相变和恒星地壳的逐渐形成以及一组剪切模式的出现而产生的界面模式。
2014-08-20 astro-ph.SR gr-qc
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
Torsional Oscillations of Relativistic Stars with Dipole Magnetic Fields
给出了强偶极磁场作用下相对论性恒星扭转振荡的形式和数值结果。我们做一个系统的搜索参数空间计算扭转模式频率的各种值的谐波指数$\ell$和各种泛音,使用一个扩展的样本模型的紧凑型恒星,不同的质量,高密度状态方程和地壳模型。我们发现,扭转模式的频率是敏感的地壳模型,如果高密度状态方程是非常刚性的。此外,扭转模式的频率急剧影响的偶极磁场,如果后者的强度超过约$10^{15}$ G,我们发现,磁场的影响是敏感的地壳模型。利用我们的扩展的数值结果,我们推导出经验关系的磁场上的扭转模式的效果,以及地壳厚度。我们比较我们的数值计算结果观察到的频率SGRs,并发现某些高密度的EoS和质量值比其他人在非磁化极限的青睐。另一方面,如果磁场很强,那么在试图建立磁星的星震学理论时就必须考虑到它的影响。
2007-10-11 astro-ph gr-qc
Constraints on the Magnetic Field Geometry of Magnetars
研究了磁场几何形状对强磁化恒星振荡谱的影响。磁场分布包括环向和极向贡献。我们观察到,环形贡献并没有显着影响地壳的扭转振荡。此外,在地核是I型超接触器且磁场被限制在地壳中的情况下,强磁场的存在对扭振谱有显著的影响。与观测结果和对磁场强度的估计相比,排除了磁星将具有仅局限于地壳中的磁场的可能性,即我们的结果表明,无论几何形状如何,磁场都必须渗透到整个恒星。
2008-10-03 astro-ph gr-qc
Magneto-elastic oscillations of neutron stars with dipolar magnetic fields
通过二维广义相对论磁流体动力学模拟,我们研究了磁化中子星模型(磁星)的振荡,包括扩展的固体地壳的描述。本研究的目的是了解在SGR的巨型耀斑中观察到的QPO的起源。我们确认了三种不同区域的存在:(a)弱磁场区域B<5 x 10^13 G,地壳剪切模主导演化;(b)中等磁场区域B <5 x 10^13 G<B< 10^15 G,阿尔文类星体主要局限于中子星的核心,地壳剪切模被有效地阻尼;以及(c)强场区B>10^15 G,磁弹性振荡到达表面,接近纯阿尔文准分子轨道。当阿尔文QPO局限于中子星的核心时,我们发现QPO与没有地壳时的QPO性质相似。与偶极磁场配置的闭合场线相关联的较低的QPO被再现为在我们先前的模拟中没有地壳,而连接到开放场线的较高的QPO被从极轴移位。此外,我们观察到一个家庭的边缘QPO。我们的结果没有给SGR巨型耀斑中观测到的QPO留下太多的解释空间,但是可以容纳这样一种解释,即这些观测结果起源于偶极磁场强度在5 x 10^15 G < B < 1.4 x 10^16 G的狭窄范围内的模型中的阿尔文型、全球性、转折点QPO。这个范围比已知磁星的磁场强度估计值稍大。这种差异可以在包括更复杂的磁场结构的模型中解决,或者在考虑核中中子的超流性和质子的超导性的模型中解决。
2012-04-12 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Towards real neutron star seismology: Accounting for elasticity and superfluidity
研究了弹性地壳对超流中子星振荡谱的影响。在两个流体形式主义,我们考虑牛顿恒星模型,包括一个成熟的中子星的相关成分。地核是由超流中子和带电粒子的混合物形成的,而地壳内部则是由超流中子渗透的原子核晶格描述的。我们线性化的泊松和非旋转超流星的守恒方程和研究的弹性,夹带和成分分层的剪切和声学模式的影响。在地核和地壳中,卷吸都是从核子有效质量的最新结果导出的。作为一个本征值问题求解的扰动方程,我们发现,在地壳中的超流中子和它们的大的有效质量的存在可能有显着的影响,对恒星的振荡谱。
2011-05-24 astro-ph.SR gr-qc
Radial Oscillations of Dark Matter admixed Neutron Stars
本文在相对论平均场模型中研究暗物质混合中子星的径向振荡,发现暗物质使状态方程变软、降低最大质量与半径,但提高脉动频率,并验证了恒星稳定性判据。
2023-05-24 gr-qc nucl-th
Lagrangian perturbation theory for a superfluid immersed in an elastic neutron star crust
成熟中子星的内壳,富中子核的弹性晶格与中子超流体共存,对一系列天体物理现象产生影响。超流体的存在是我们理解脉冲星故障的关键,预计会影响热导率,从而影响表面温度的演变。在研究中子星动力学、讨论全球振荡和相关的不稳定性时,也必须考虑地壳和超流体之间的耦合。在本文中,我们发展拉格朗日微扰理论,注意到关键问题,如超流卷吸,潜在的涡钉扎,耗散相互摩擦和恒星的磁场。我们还讨论了核壳界面的性质。这些结果为一系列有趣的天体物理应用提供了理论基础。
2011-05-06 astro-ph.SR gr-qc
Quasi-periodic oscillations in precursor flares via seismic aftershocks from resonant shattering
GRB 211211A伴随着千诺瓦,这意味着事件的合并起源。在主辐射之前,还观察到由$\approx 22\, \mbox{Hz}$准周期振荡调制的前驱耀斑$\approx 1\, \mbox{s}$。这里提出,这一先驱是由一颗恒星的地壳在合并之前的共振破碎造成的。在这种情况下,地震余震和低频扭转模式可能从破裂部位发出,解释了潜在的振荡。这种解释直接类似于软伽马中继站的巨型耀斑,在那里观察到类似频率的振荡,涉及星震,然后是地壳振动。在广义相对论中计算了一系列缓慢旋转的磁化中子星的扭模性质。对于各种恒星参数,前体中的$\approx 22\, \mbox{Hz}$调制与无节点、$\ell =2$扭转模式的调制相匹配。全局或离散阿尔文模式也是可行的候选者。
2022-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Radial oscillations in neutron stars from unified hadronic and quarkyonic equation of states
利用支持2 M $_\odot$星判据的统一状态方程(EoS)研究了非旋转中子星的径向振荡.我们求解Sturm-Liouville问题,计算了中子星的20个最低径向振动模及其本征函数,这些振动模是由Skyrme-Hartree-Fock、相对论平均场和夸克模型中的8个统一Eos模型所模拟的.我们比较的行为计算的本征频率NS模型与强子的夸克EOS,而不同的中心密度。最低阶,f-模式频率之间的两个类的EoS在1.4 M $_\odot$,但消失在各自的最大质量,与稳定性标准$\partial M/\partialρ_c > 0$一致。此外,我们还计算了大的频率分离,并发现高阶模式的频率显着降低,将地壳中的EoS。
2022-11-28 gr-qc nucl-th
R-modes of neutron stars with a solid crust
研究了具有固体壳层的慢转中子星在科里奥利力作用下的$r$模振荡特性。对于模态分析,我们采用三个组成部分的中子星模型,由一个流体核心,一个固体地壳和表面流体海洋。对于三分量模式,我们发现存在两种$r$模,即局限于表层流体海洋的模式和局限于流体核的模式,这两种模式对$r$模的不稳定性是最重要的。如果恒星的自转速率足够小,那么$r$ -模在固态地壳中没有任何明显的振幅。我们发现,核心$r$模式的强烈影响与地壳扭转(环形)模式耦合,并失去其简单的属性的本征函数和本征频率的角旋转速度$Ω$的函数。这表明,在$Ω\to 0$极限下得到的外推公式不能用于研究具有固体地壳的快速旋转中子星的$r$模不稳定性,除非正确地考虑与地壳扭转模耦合的影响。
2000-08-23 astro-ph gr-qc
Electromagnetic signals from bare strange stars
对于足够大的奇异夸克质量值,结晶色超导相被认为是退禁闭夸克物质的基态。这种相具有比任何已知材料都更坚硬的显著特性。因此,它可以承受大的剪切应力,支持大振幅的扭转振荡。如果奇怪的恒星有一个结晶色的超导外壳,那么扭转振荡就可能导致可观测到的电磁信号。事实上,考虑一个简单的夸克物质表面的奇异恒星模型,结果是一个正电荷位于恒星表面下一个大约10费米厚的狭窄壳层中。中和夸克的正电荷所需的电子在恒星外部溢出,形成了数百费米厚的电磁约束大气。当扭转振荡被激发时,例如由恒星的毛刺激发时,正电荷以典型的kHz频率振荡,对于大约十分之一恒星半径的地壳厚度,到数百Hz,对于大约十分之九恒星半径的地壳厚度。如果星壳只有几厘米厚,则可以达到更高的频率,大约几千兆赫。我们估计发射功率考虑发射的振荡磁偶极子,发现它可以是相当大的,$10^{45}$ erg/s的顺序薄地壳。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。辐射出的光子有一部分会被电子大气层吸收,但其中相当大的一部分应该是由恒星发射出来的。
2014-05-21 astro-ph.SR gr-qc hep-ph
Probing phase transition in neutron stars via the crust-core interfacial mode
本研究利用广义相对论背景下的牛顿流体微扰理论,探究两类中子星内部一阶相变对壳-核界面模的影响,发现近界面相变可显著改变界面模频率,为通过引力波探测中子星相变提供新方法。
2022-11-21 astro-ph.HE gr-qc 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
Thick Lunar Crust Amplifies Deci-Hertz Gravitational-Wave Signal
Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院地质与地球物理研究所);Department of Astronomy, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院天文学系);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所)
本文通过构建高分辨率的月球引力波响应二维模型,揭示了月球厚 crust 区域对十赫兹引力波信号的放大效应,为未来引力波探测器的设计提供了指导。
2026-05-21 astro-ph.EP astro-ph.HE gr-qc
Tidal deformability and radial oscillations of anisotropic polytropic spheres
我们计算了各向异性多变球体的平衡态、振荡模式的基本本征频率和四极潮汐变形能力。这些研究分别通过数值解的Tolman-Oppenheimer-Escheroff方程,Escherasekhar径向振荡方程,和非线性一阶Riccati方程的潮汐变形,所有修改从原来的版本,包括各向异性的影响。对于多变指数$γ=2$和Cattoen,Faber,Visser的各向异性模型,我们表明各向异性可以反映在径向压力,能量密度,声速,径向稳定性和潮汐变形。
2021-12-17 gr-qc
Acoustic modes of pulsating axion stars: Non-radial oscillations
计算了稀轴子星的最低频率非径向振荡模。同时给出了进入类薛定谔方程的有效势,几个相关的本征函数,以及大的和小的频率间隔。
2019-04-15 gr-qc
Non-radial oscillations and gravitational wave emission of hybrid neutron stars
该研究结合 Brueckner-Hartree-Fock 与 Dyson-Schwinger 状态方程及 Gibbs 混合相构造,比较纯中子星和混合中子星的 g1 模振荡、阻尼与引力波特征及观测前景。
2023-03-13 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Brane-world stars with solid crust and vacuum exterior
利用最小几何变形方法证明了具有真空史瓦西外部的膜世界恒星分布的存在性,从而避免了能量从膜世界恒星的外部泄漏到额外维中.内部满足恒星解的物理可接受性的所有基本准则,即在原点是正则的,压力和密度是正的,并随半径的增加而单调减小,最后满足所有能量条件。一个非常薄的固体外壳与负径向压力将内部与外部分开,其厚度$Δ$与膜张力$σ$和恒星半径$R$成反比,即$Δ^{-1}\sim R\,σ$。这颗具有史瓦西外表的膜世界恒星,对于遥远的观测者来说,似乎只是热辐射,并且完全符合引力透镜、轨道演化或吸积盘性质对恒星参数的严格限制。
2014-11-30 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Radial oscillations in neutron stars from QCD
本文研究了由冷密QCD第一性原理计算得到的一组状态方程产生的中子星在观测数据约束下对无穷小径向振荡的稳定性。我们认为,在可能包含夸克物质核心的恒星中,共形边界$c_{s} = 1/\sqrt{3}$存在轻微和较大的违反。质量-半径图中的某些中子星族由于核附近的大振幅振荡而变得动力学不稳定。
2021-04-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Non-radial oscillations of neutron stars and the detection of gravitational waves
我们研究了相对论性中子星的非径向振荡,特别是(基本)f-模式,这被认为是最相关的引力波发射的扰动孤立星。将f模的预期频率与巴西引力波球形探测器Mario Schenberg的灵敏度范围进行比较。
2012-05-09 gr-qc
Stratification, superfluidity and magnetar QPOs
磁星剧烈的巨大耀斑激发了QPO,QPO持续数百秒,正如在最初爆发后的X射线尾部所看到的那样。最近基于单流体正压磁星模型的研究表明,低频QPO对应于恒星的磁弹性振荡。然而,更高的频率,特别是625 Hz的强峰值,已被证明难以解释,除了作为高模式多极。在这项工作中,我们研究的时间演化的非轴对称振荡的双流体牛顿磁星没有地壳。我们考虑模型与超流中子和正常质子,极向和环形背景场配置。我们发现,多流体物理(成分梯度分层,夹带)往往会增加阿尔芬模式的频率显着从他们的值在一个单一的流体正压模型。更高频率的磁星QPO可以自然地解释为多流体恒星核心的阿尔芬振荡。较低频率的QPO在我们的纯流体核模型中不太容易解释,但我们讨论了这些是地壳模式的可能性。
2012-10-10 astro-ph.SR gr-qc
Effect of viscosity and thermal conductivity on the radial oscillation and relaxation of relativistic stars
在本文中,我们提出了一个通用的线性化动力学方程的相对论性恒星的小绝热径向振荡。动力学方程的推导考虑了中子星物质的粘性和热导率的影响,这些影响直接决定了可观测双星的最小周期。应用变分原理确定一组离散的具有复特征值的特征函数。本征值的实部和虚部分别表示非旋转中子星径向振荡的固有频率的平方和弛豫时间。我们提供了一个合适的框架,可以补充各种潜在的冷核物质模型计算的归一化本征频率的频谱具有一定的数值精度。在最后一节中,我们提供了一个定性的估计,在合理均匀的中子星中,粘性和热导率消耗径向振荡模式的动能的速率,而不依赖于显式的数值计算。
2019-09-14 gr-qc
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
Radial oscillations of neutral and charged hybrid stars
我们构造了强子星和混合星的恒星模型,并计算了它们的最低径向振动模式的频率。对于具有内部电场的恒星,我们推广了Krasekhar的径向振荡方程,并简化了早期的推广版本。对于混合星的吉布斯建设。结果发现,与退禁闭夸克的存在相关联的状态方程的软化降低了振荡频率。我们发现,轻微的电荷不平衡应导致增加的最大质量,降低中心密度和较低的振荡频率。
2014-01-30 astro-ph.SR gr-qc
Radial oscillations of quark stars from perturbative QCD
我们进行了广义相对论稳定性分析,对径向振荡的未成对夸克星获得使用状态方程的冷夸克物质从微扰QCD,唯一的自由参数是重整化尺度。这种方法始终结合了相互作用的影响,并包括一个内置的估计固有的系统不确定性的状态方程的评估。我们还考虑了最近的引力波事件GW 170817对致密星质量和半径的限制,并限制了它们的振动谱。
2019-12-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Coupling of radial and non-radial oscillations of Neutron stars
本文是我们研究静态球形星的一阶径向和非径向相对论扰动耦合的进展报告。我们的目标是研究这种耦合对中子星的引力波信号的影响。特别是,我们正在寻找的存在的共振和参数放大,在非径向振荡的阻尼时间的变化等,为此,我们已经开发了一种形式主义,引入规范不变量来描述耦合。它们的方程具有与一阶非径向扰动方程相同的结构,加上一些源项,这使得它们非常适合于时域研究。
2004-11-03 astro-ph gr-qc
Radial oscillations of relativistic stars
本文对中子星的径向振荡模式进行了新的研究。这项研究补充和纠正了早期的径向振荡研究。我们提出了一个广泛的列表的频率最常见的状态方程和一些最近的。为了检查的准确性,我们使用两种不同的数值方案,产生相同的结果。这项工作的刺激来自于发展完全非线性爱因斯坦方程的团体的需要,以便从微扰理论中获得可靠的结果进行比较。
2000-11-26 astro-ph gr-qc
Radial and Non-Radial Oscillations of Inverted Hybrid Stars
研究反转混合星体(CrSs)的径向与非径向振荡,发现其基模、g模和f模与常规混合星体相似,但首个p模频率更高,可通过引力波探测区分CrSs与其他致密星体。
2024-03-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Coupling of Radial and Axial non-Radial Oscillations of Compact Stars: Gravitational Waves from first-order Differential Rotation
我们研究静态球对称中子星的径向和非径向振荡之间的非线性耦合,作为产生引力波的可能机制,可能导致可观察到的签名。在本文中,我们集中在非径向扰动的轴向扇区。通过使用一个多参数微扰框架,我们引入了一个完整的描述径向和轴向非径向振荡之间的非线性耦合,我们研究了相关的微扰变量的规范不变的字符,并开发了一个计算方案,以发展的非线性耦合微扰的时域。我们目前的模拟结果对应于不同的物理情况,并讨论这种非线性耦合的动力学行为。特别令人感兴趣的是,当与径向脉动相关联的频率接近于与恒星的轴向w模式之一相关联的频率时,以共振现象的形式发生信号放大。最后,我们提到可能的扩展这项工作和改进对更多的天体物理学动机的情况。
2005-12-31 astro-ph gr-qc
Quasi-Normal Modes of General Relativistic Superfluid Neutron Stars
我们发展了一个广义的形式主义来处理,在广义相对论,一个双流体星的线性振荡的静态(非旋转)配置。这种形式主义是针对中子星的,它的物质含量可以用一级近似的双流体模型来描述:一种流体是中子超流体,它被认为存在于成熟中子星的内核和内壳中;另一种流体是所有其他成分(壳核、质子、电子等)的聚集体。我们得到一个系统的方程,管理的度量和物质变量的扰动,无论两种流体的状态方程。作为第一个应用程序,我们考虑两个非相互作用的流体,每个多方状态方程的简化情况。我们数值计算相应系统的准正常模式(即纯粹向外引力辐射的振荡)。当两种流体的绝热指数不同时,我们观察到类似的单流体光谱的每个频率的分裂。分析还证实了W模式主要是由于时空振荡的说法。
1999-08-12 astro-ph gr-qc
Boson stars and their radial oscillations
我们回顾了球对称玻色子星脉动方程的推导过程,并对基模和第一激发模的径向振荡频率进行了深入的研究。我们这样做的自相互作用玻色子星,并考虑一系列的自耦合常数的值。我们还数值演化玻色子星和傅立叶变换的动力学解决方案。傅里叶变换给出了一个独立的计算径向振荡频率,并允许我们验证我们的结果从脉动方程。我们发现这两种方法之间非常一致。
2021-06-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
On Modeling Anisotropic Quark Stars: The Role of Anisotropy in Radial Oscillation Spectra
Universidad de La Frontera(拉弗龙特拉大学)
本文对致密天体Cen X-3进行各向异性夸克星建模,纳入负各向异性因子计算10种最低径向振荡模式频率,以三种方式引入各向异性并探究其对振荡谱的影响。
2026-08-05 astro-ph.SR gr-qc
One- and two-argument equation of state parametrizations with continuous sound speed for neutron star simulations
本研究提出两种可拼接任意多方壳层的中子星物态方程高密度拟合方案,扩展至双成分参数并保证低密度β平衡,验证表明其能精准复现静力学与动力学量,且发现壳层选择对振荡频率影响极小。
2024-05-17 astro-ph.HE gr-qc
Non-linear radial oscillations of neutron stars: Mode-coupling results
致密恒星中振荡模式的非线性行为是当前相当感兴趣的一个课题。对这种现象的精确数值研究可能需要强大的新方法来进行流体和时空计算。我们建议,这种方法的一个关键组成部分将是非线性演化的背景固定平衡星的偏差。我们研究了这种方法的可行性,将其应用到一个中子星的非线性径向振荡,并探讨了这个问题的各种数值非线性特征,为大范围的振幅。对二次模和高阶模的耦合和能量的非线性传递进行了详细的论证和分析。
2001-10-22 astro-ph gr-qc
Radial oscillations and stability of compact stars in Eddington-inspired Born-Infeld gravity
我们研究了致密星的流体静力平衡结构中的Eddington启发的Born-Infeld引力最近提出的Banados和Ferreira [物理。105,011101(2010)]。我们还发展了一个框架来研究致密星的径向扰动和稳定性。我们发现恒星稳定性的标准结果在这个理论中仍然成立。最大质量恒星配置的基本振荡模式的频率平方消失。研究了振荡模式频率与耦合参数κ的关系。我们发现基模对κ值不敏感,而高阶模对κ的依赖性更强。
2012-09-21 astro-ph.HE gr-qc
Precise Measurement of the Radial Baryon Acoustic Oscillation Scales in Galaxy Redshift Surveys
本文提出了一种利用重子声学振荡的径向尺度作为深星系巡天中宇宙学参数提取的新方法。该方法包括在径向2点关联函数,它提供了一个强大的和精确的提取的声音地平线尺度的经验参数化。此外,它以完全独立于宇宙学的方式使用星系巡天数据,因此没有偏见。对主要的系统误差进行了研究,并在宇宙学模拟中验证了该方法的有效性,表明该测量仅受宇宙方差的限制。然后,我们研究了重子声学振荡中包含的全部信息,得到了这个尺度的径向和角度确定的组合是一个非常敏感的宇宙学参数探测器,能够设置强约束的暗能量属性,即使没有将其与任何其他探头。
2013-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Radial oscillations and stability of multiple-fluid compact stars
我推导出一个系统的脉动方程的紧凑型恒星组成的任意数量的完美的流体,可用于研究径向振荡和稳定性方面的小扰动。我假设球对称,流体间的相互作用只有引力。我的推导是在一个单一的流体致密星的脉动方程的原始推导,并保持从单独的流体表现的贡献。我说明了一个,两个和三个流体的例子的脉动方程系统的解决方案。
2020-07-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
Radial oscillations and tidal Love numbers of dark energy stars
我们研究了由暗能量构成的相对论性恒星的性质。在假设i)各向同性理想流体和ii)受暗能量启发的状态方程(我们将称之为Chaubergin气体的广义状态方程)的情况下,我们模拟了恒星结构,计算了质量-半径分布、潮汐Love数以及10个最低径向振荡模式。因果关系,稳定性和能量条件进行了讨论。
2020-10-19 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR