Differentially rotating neutron stars in scalar-tensor theories of gravity
我们提出了第一个数值模型的差分旋转恒星在替代理论的重力。我们选择了一类特殊的标量-张量引力理论，在弱场区域与GR无法区分，但在考虑强场时可能会导致显著的偏差。我们发现，差分旋转中子星可以维持的最大质量显着增加标度化的解决方案，这样的恒星可以达到更大的角动量。此外，与广义相对论中相同静止质量的相应模型相比，非平凡标量场的存在具有增加达到给定角动量值所需的轴比的效果。我们发现，标量场也使快速旋转的模型比一般相对论模型更少的准环面。对于大的角动量值和耦合参数的值，与观测结果一致，我们发现了第二个转折点的标量模型沿恒定的角动量序列，这可能有有趣的影响残留物的稳定性创建的二元中子星合并。
2018-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Determining the stiffness of the equation of state using low T/W dynamical instabilities in differentially rotating stars
我们调查的性质低T/W动力学不稳定性在不同范围内的刚度的状态方程在差分旋转的恒星。这里T是转动动能，而W是引力结合能。我们分析这些不稳定性的线性扰动分析和三维流体动力学模拟。通过求解沿恒星赤道面的本征值问题，探测到了差动自转恒星的不稳定简正模。低T/W动力学不稳定性的物理机制也定性地证实了由共转障碍引起的共转和表面之间的声波的散射。因此，我们可以画出现有的脉动模式不稳定，由于放大反射的声波从共转障碍。线性分析中不稳定模态的本征频率和本征函数的特征与牛顿引力下三维流体动力学模拟的特征基本一致。此外，本征函数的性质，振荡之间的共转和表面的不稳定的恒星需要重新解释的脉动模式在差分旋转的恒星。最后，我们提出了一种方式，通过直接检测模式分解的引力波形来约束状态方程的刚度。
2018-07-02 astro-ph.HE gr-qc
Equilibrium solutions of relativistic rotating stars with mixed poloidal and toroidal magnetic fields
数值求解了具有强混合极向和环向磁场的相对论旋转恒星的定常解和轴对称解。由于磁场的混合分量，底层的静止和轴对称时空不再是圆形的。这些配置计算从爱因斯坦-麦克斯韦方程组，麦克斯韦方程组和第一积分和可积性条件的磁流体动力学平衡方程的完整的集合。在简要介绍了问题的提法后，我们提出了高度变形的磁化旋转致密星的第一个结果。
2014-10-15 astro-ph.HE gr-qc
Numerical simulations of oscillating and differentially rotating neutron stars
Université de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Observatoire astronomique de Strasbourg（斯特拉斯堡天文台）；Sorbonne Université（索邦大学）；Observatoire de Paris（巴黎天文台）；PSL（巴黎文理研究大学）；LUX, CNRS UMR 8262（LUX，法国国家科学研究中心联合研究实验室8262）
本文通过扩展ROXAS代码研究差异旋转中子星的震荡频率，揭示了非轴对称模式在 conformal flatness 下的频率特性，扩展了ROXAS的应用范围。
2026-01-15 astro-ph.HE gr-qc
Magnetohydrodynamic simulations of self-consistent rotating neutron stars with mixed poloidal and toroidal magnetic fields
我们首次在完全广义相对论下对具有极向和环向磁场的自洽旋转中子星进行了磁流体动力学模拟。假设理想的传导性、平稳性和轴对称性，计算初始均匀旋转的NS模型。虽然混合场结构的特定几何形状可以延迟或加速解析微扰研究中已知的各种不稳定性的发展，但我们所有的模型最终都屈服于它们。在我们的磁星核心中，差动旋转是自发产生的，经过足够的时间后，它又被转换回匀速旋转。快速旋转的磁星显示出大量的喷出物，这可能是瞬态千诺瓦签名的原因。然而，当我们的模拟结束时，这些磁星的两极并没有出现伽马射线暴所必需的高度准直的螺旋磁场或初期喷流。
2021-10-29 astro-ph.HE gr-qc
Subgrid modelling of MRI-driven turbulence in differentially rotating neutron stars
University of Southampton（南安普顿大学）；Universitat de València（瓦伦西亚大学）
本文提出了一种亚格子模型，用于模拟MRI驱动的中子星湍流，以捕捉未解析的小尺度物理效应，从而更准确地描述中子星的角动量输运。
2025-09-08 astro-ph.HE gr-qc
Revisiting the maximum mass of differentially rotating neutron stars in general relativity: Übermassive stars with realistic equations of state
本文用真实的核状态方程研究了微分旋转中子星的广义相对论轴对称平衡解空间。我们发现，不同类型的恒星，这是由早期的作品确定的多方状态方程，出现现实的状态方程，太。扫描的解决方案空间的样本现实的状态方程，我们对待，我们发现的最大静止质量的下限支持冷，差分旋转的恒星为每种类型的恒星。我们经常发现平衡构型可以支持2倍于静态恒星的质量。我们称这些平衡为“超大质量”，在我们的调查中，我们发现超大质量的恒星可以支持最大静止质量的2.5倍，可以支持具有相同状态方程的冷，非旋转恒星。这几乎是以前使用现实状态方程的研究发现的两倍，并且没有发现超大质量的中子星。此外，我们发现，增加的最大静止质量相对于非自旋恒星对应的是较大的适度刚性状态方程。这些结果可能对由双中子星合并而形成的超大质量中子星的寿命、引力波和电磁波对应物有意义。
2019-01-16 astro-ph.HE gr-qc
New code for equilibriums and quasiequilibrium initial data of compact objects. IV. Rotating relativistic stars with mixed poloidal and toroidal magnetic fields
作为COCAL（Compact Object Calculator）程序的一部分，开发了一个计算强磁化快速旋转致密星的完全广义相对论解的新程序。爱因斯坦方程组，麦克斯韦方程组和磁流体动力学方程组的完整的解决方案，假设完美的导电性，平稳性和轴对称性，并与混合极向和环形分量的磁场强磁化的解决方案成功地获得在通用（非圆形）时空。我们详细介绍了问题的形式和数值方法，然后给出极端磁化紧致星解的例子和它们的收敛性检验。研究发现，在极端磁化的恒星中，恒星物质可以从最强的环向场区域被驱逐。因此，我们推测，一个环形的电真空区可能会出现在极端磁化的致密星，这可能看起来像中子星成为最强的环形螺线管线圈在宇宙中。
2019-06-25 astro-ph.HE gr-qc
On the accuracy of the IWM-CFC approximation in differentially rotating relativistic stars
我们确定的保形平坦度（IWM-CFC）近似的情况下，单一的，但强烈差分旋转相对论性恒星的准确性。我们发现，对于最快的旋转和相对论性最强的多方模型，与完整的广义相对论的偏差是低于5%的整体量和低于10%的本地量，如角速度。此外，我们还通过评估和比较不同的误差指标，研究了IWM-CFC近似与完全广义相对论的偏差。我们发现，对于不接近最大质量的模型，一个简单的误差指标构造的度量电位的局部值是更指示的IWM-CFC近似的准确性比一个错误的指标，是基于科顿约克张量。此外，我们构建了一个简单的，线性的经验关系，允许估计的误差由IWM-CFC近似，它只涉及扁平的恒星由于旋转和最小值的失效函数。因此，在任何涉及旋转相对论性恒星的数值模拟中，人们都可以很容易地知道由于IWM-CFC近似而导致的与完全广义相对论的偏差。
2014-09-10 astro-ph.HE gr-qc
Maximum mass and stability of differentially rotating neutrons stars
本文研究Γ=2多方物态方程下、较差旋转程度$\widetilde A=1$的轴对称准环形中子星，发现超质量构型在广泛参数范围内对准径向扰动动力学稳定。
2023-02-12 astro-ph.HE
Collapse of differentially rotating neutron stars and cosmic censorship
我们提出了新的结果动力学和引力波辐射的崩溃的差异旋转中子星。我们已经考虑了许多具有不同无量纲角动量J/M^2值的多变恒星模型，其中J和M分别是恒星的渐近角动量和质量。对于J/M^2<1的中子星，“亚克尔”模型，我们能够找到模型，是动态不稳定的，并迅速崩溃到一个旋转的黑洞。坍缩的动力学和随之产生的引力波发射都类似于均匀旋转的恒星，尽管引力波发射的效率总体上有所下降。对于J/M^2>1的恒星模型，即另一方面，我们无法找到动态不稳定的模型，并且发现所有计算的超克尔模型都远离稳定阈值。对于这些模型，只有在非常严重的人为减压之后，才可能发生引力坍缩，然后导致环面发展非轴对称不稳定性，并最终收缩为稳定的轴对称恒星构型。虽然这并不排除裸奇点可以由差动旋转恒星的坍缩产生的可能性，但它也表明宇宙审查没有被违反，并且超克尔祖先的一般条件不会导致裸奇点。
2011-07-07 astro-ph.HE gr-qc
Maximum Mass Of Differentially Rotating Strange Quark Stars
我们提出了第一个完全相对论性的数值计算差分旋转奇异夸克星模型的最大密度和差分旋转的程度的广泛范围。我们的模拟是用非常精确和稳定的多域谱程序FlatStar进行的，并使用MIT Bag模型来描述奇异夸克物质。我们的计算基于对解空间的彻底探索，结果表明奇异星的最大质量取决于微分旋转的程度和解的类型，类似于多方状态方程描述的中子星。最大质量的最大增加（与非旋转恒星的值相比）是在低旋转差的模型中获得的。这一最高质量比同等的非旋转结构大四倍以上。将我们的结果与对中子星的实际模型所做的计算进行比较，我们得出结论，在差旋的帮助下，奇异星可以在低程度的差旋下维持比核物质组成的恒星大得多的质量，这加强了通过引力波观测来证明或排除奇异物质存在的希望，由伽马射线或中微子产生的大质量物质物体从合并的一个紧凑的双星系统或在一些超新星事件。
2019-04-07 astro-ph.HE gr-qc
Differentially rotating scalarized neutron stars with realistic post-merger profile
本文研究了带质量标量场的标量-张量理论下差速旋转中子星模型，采用真实唯象旋转定律，发现相比广义相对论存在质量与角动量更大且能更久保持准球形分布的解，为后续研究标量化对合并残骸稳定性与引力波辐射的影响奠定基础。
2023-03-14 astro-ph.HE gr-qc
Structural quasi-universality in highly magnetized differentially rotating neutron stars
University of Warsaw（华沙大学）
该研究建立了适用于均匀旋转、差速旋转及强磁化中子星的转动惯量与致密性广义准普适关系，推导了依赖关系的解析表达式，可用于磁星光度及GW170817遗迹转动动能的相关估计。
2026-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Gravitational Radiation from Hydrodynamic Turbulence in a Differentially Rotating Neutron Star
（节录）本文分析计算了在高雷诺数湍流中的均方电流四极矩，以及由此产生的随机引力波信号的振幅和退相干时间。该计算解决了信号是否由最小或最大的湍流涡旋主导的微妙问题：对于在超流球形Couette模拟中观察到的Kolmogorov样功率谱，波应变由最大的涡旋控制，并且退相干时间近似等于最大涡旋周转时间。对于自旋频率为$ν_s$、罗斯比数为$Ro$的中子星，在距离地球为$d$处，均方根波应变达到$h_{RMS} \approx 3\times 10^{-24} Ro^3 (ν_s / 30 Hz)^3 (d/1 kpc)^{-1}$。互相关搜索原则上可以检测到这样的源，因为信号在时间尺度$τ_c \approx 10^{-3} Ro^{-1} (ν_s / 30 Hz)^{-1} s$上去相干，这是由现有的长基线干涉仪充分采样的。因此，流体动力学湍流对中子星的引力波观测施加了一个基本的噪声基底，尽管它的污染效应可能会被百赫兹波段的部分退相干所减弱，目前的连续波搜索集中在最高频率（因此也是最强大的）源上。
2009-11-09 astro-ph.HE gr-qc
High angular momentum hot differentially rotating equilibrium star evolutions in conformally flat spacetime
本文研究共形平坦近似对高角动量热超质量中子星平衡与稳定性的影响，发现高角动量准环状模型的平衡会被改变，而准球状模型保持稳定，适合作为长寿命建模的初始数据。
2024-07-22 astro-ph.HE gr-qc
Fragmentation of general relativistic quasi-toroidal polytropes
我们调查的背景下，相对论性恒星的黑洞形成的旋转不稳定性的作用。除了标准的情况下-轴对称的动力学不稳定性形成的地平线在恒星的中心-最近发现的低$T/|W|$不稳定性，导致碎片和偏离中心的地平线形成差异旋转的恒星。这一过程可能是从角动量传输效率低下的超大质量恒星产生SMBH的另一种途径。
2007-04-03 astro-ph.HE gr-qc
Tilted torus magnetic fields in neutron stars and their gravitational wave signatures
引力波诊断是为了区分中子星中的各种混合极-环磁场而发展的，特别强调了差异旋转的质子中子星。它示出，倾斜的环面磁场，定义为一个内部/外部极向分量，其对称轴相对于旋转轴倾斜的总和，和一个内部的环形分量，其对称轴与旋转轴对齐，变形的明星三轴，不像扭曲的环面场，变形的明星双轴。利用一个解析的倾斜环面的例子，我们表明，这两种拓扑结构可以区分他们的引力波谱和偏振相图。例如，谱峰的相对振幅和频率允许人们推断出磁场的环向分量和极向分量的相对强度以及磁倾角。最后，我们展示了如何自然产生的倾斜环面场从磁流体动力学模拟差分旋转中子星，以及如何引力波频谱演变的内部环向场风。这些结果指出，一旦引力波干涉仪定期探测到核心坍缩超新星，各种实验就可能成为可能。
2013-10-28 astro-ph.HE gr-qc
Realistic models of general-relativistic differentially rotating stars
本文基于双中子星并合的全广义相对论模拟提取真实较差自转轮廓，提出更匹配低密度开普勒区域的新定律，并发现准径向振荡动力学稳定线斜率可为正。
2024-06-17 astro-ph.HE gr-qc
Modeling differential rotations of compact stars in equilibriums
数值相对论模拟的结果表明，大质量的核心崩溃或中等质量的中子星合并的快速和差异旋转的中子星的形成。随后的回落吸积也可能放大差异旋转的程度。我们提出了新的配方，这些紧凑型恒星的差分旋转建模，并提出了选定的解决方案，差分旋转，静止，和轴对称紧凑型恒星的平衡。对于旋转恒星达到分裂速度的情况，得到了这种旋转模型的最大质量。
2017-11-28 astro-ph.HE gr-qc
A new view on the maximum mass of differentially rotating neutron stars
本文研究了中等刚性$Γ=2$多方流体中的稳态和轴对称构型的差动旋转中子星的主要天体物理性质。我们的相对论性多域伪谱代码的高精度和稳定性，使我们能够探索整个解决方案的空间范围广泛的程度的微分旋转，而且恒星的密度和扁率。在天体物理学驱动的旋转轮廓范围内，我们研究了具有最大质量的中子星的特征，这些中子星适用于在以前的文章Ansorg，Gondek-Rosinsla，Villain（2009）中确定的所有类型的差分旋转相对论性天体。我们发现，最大质量取决于两个程度的微分旋转和解决方案的类型。事实证明，最大允许质量可以比具有相同状态方程的非旋转恒星高出4倍。这样的值是获得一个适度的程度的微分旋转，但新发现的类型的解决方案之一。由于恒星的这种配置并不极端，这个结果可能会对合并的中子星双星或一些超新星事件的引力波信号产生重要影响。
2016-09-08 astro-ph.HE
Equilibrium sequences of differentially rotating stars with post-merger-like rotational profiles
我们提出了旋转相对论恒星的平衡序列，由Uryu et al.（2017）提出的新旋转定律构建。我们选择的旋转参数的动机模拟的二元中子星合并残留物，但在其他方面采用冷，相对论N=1多方状态方程，为了进行详细的比较，发表的平衡序列，使用小松，Eriguchi和Hachisu（1989年）的旋转定律。我们发现旋转定律的选择对平衡模型的质量有很小的影响，而对它们的半径有较大的影响。新的旋转定律的多功能性使我们能够构建具有类似的旋转轮廓和轴比的合并残留物所观察到的模型，而在同一时间是准球形的。更具体地说，我们构建了具有不同程度的微分旋转的平衡序列变化，并确定了A型和C型解决方案，类似于Ansorg，Gondek-Rosinska和Villain（2009）分类中的相应类型。虽然我们的模型是完全广义相对论结构方程的高度精确的解决方案，我们表明，有关合并残留物的IWM-CFC近似模型仍然保持了可接受的精度。
2021-03-24 astro-ph.HE gr-qc
A generalized effective potential for differentially rotating plasmas
本文提出广义有效势方法研究差分旋转等离子体的整体稳定性，给出了轴对称MRI及局域和整体非轴对称模式（含磁曲率模式）的稳定性判据。
2024-12-10 astro-ph.HE physics.plasm-ph
General relativistic viscous hydrodynamics of differentially rotating neutron stars
采用简化版本的Israel-Stewart形式主义的广义相对论剪切粘性流体动力学，我们进行轴对称的广义相对论模拟旋转的中子星周围的一个巨大的环面，它可以形成从差分旋转的恒星。我们表明，我们选择的剪切粘性流体动力学形式主义，模拟可以稳定地进行了很长一段时间。我们还表明，与一个可能的高剪切粘性系数，不仅粘性角动量输运工程，但也可以从一个热的信封周围的中子星的时间尺度$\gtrsim 100\,$ ms与喷出物质量$\gtrsim 10^{-2}M_\odot$，这是可比的典型质量的动态喷出物的二进制中子星合并。这表明，被大质量环面包围的大质量中子星，这是双中子星合并后形成的典型结果，可能是提供富含中子的喷出物的主要来源，如果有效剪切粘度足够高，即，如果粘性$α$参数为$\gtrsim 10^{-2}$。数值结果表明，高分辨率磁流体动力学模拟是用第一性原理方法研究中子星合并残留物中粘性效应的唯一途径。
2017-03-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Transport Properties of the MRI in Differentially Rotating Neutron Stars
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；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））
研究差分旋转中子星中MRI的输运性质，通过GRMHD模拟测量相关输运系数及与平均流参数的相关性，发现饱和时相关量与预期有偏差且高度间歇性，混合长度与密度无关，强调完全解析模拟对定量预测的必要性。
2026-07-28 astro-ph.HE gr-qc
Magnetic effects on the low-T/|W| instability in differentially rotating neutron stars
质子中子星的动力学不稳定性可能会产生引力波，对它的观测可以揭示核心坍缩超新星的物理学。当这些恒星具有足够的差动自转时，它们容易受到剪切不稳定性（“低T/ |W|不稳定性”）的影响，但这种自转也可以将磁场放大到对恒星物质动力学有相当大影响的强度。利用一个新的磁流体力学谱爱因斯坦程序模块，我们模拟了一个差分旋转中子星的全三维研究磁场对这种不稳定性的影响。虽然强的环形场被预测为抑制低T/ |W|不稳定性，我们发现，他们这样做，只有在一个小范围的场强。在4 e13 G以下，极向种子场不会足够快地在不稳定性饱和之前产生影响，而在5e 14 G以上，磁不稳定性实际上可以放大全局四极模（这个阈值实际上可能更低，因为小尺度的磁不稳定性仍然难以数值解决）。因此，从这样的系统观测引力波的前景实际上在大部分磁参数空间上并没有减少。此外，我们报告的详细发展的低T/ |W|不稳定性，包括其增长率，强烈依赖于特定的数值方法。我们采用的高阶方法表明，增长可能比以前的一些模拟中发现的要慢得多。
2014-05-09 astro-ph.HE gr-qc
Magnetically driven winds from differentially rotating neutron stars and X-ray afterglows of short gamma-ray bursts
除了是最有希望的引力波来源之一，合并中子星双星也代表了解释短伽马射线暴（SGRB）现象的主要方案。最近的观测揭示了一个大的SGRB子类，它们的X射线余辉具有大致恒定的亮度，持续$10\!-\!10^4$ s。这些特征通常被认为是由均匀旋转的磁化物体的磁自旋驱动的长寿命中央引擎的证据。我们提出了一个不同的方案，其中的中央引擎供电的X射线发射是一个差动旋转的超大质量中子星（HMNS），发射准各向同性和重子加载的风驱动的磁场，这是建立通过差动旋转。我们的模型是支持长期的，三维的，广义相对论，和理想的磁流体动力学模拟，表明这种各向同性的发射是一个非常强大的功能。对于一个给定的HMNS，一个准直组件的存在敏感地依赖于初始磁场的几何形状，而静态电磁光度仅取决于最初存储在系统中的磁能。我们表明，我们的模型是兼容的观察到的时间尺度和光度，并表示后者在一个简单的标度关系。
2014-04-10 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Non-axisymmetric instabilities of neutron star with toroidal magnetic fields
本文的目的是阐明具有强环向磁场的中子星在非轴对称扰动下的稳定性。其动机来自于这样一个事实，即$\sim 10^{15}$ G的超磁化中子星、磁星和在磁驱动超新星之后诞生的磁化原中子星很可能具有如此强的环形磁场。长期，三维广义相对论磁流体动力学模拟进行，准备等熵中子星与环形磁场在平衡作为初始条件。为了探索旋转对稳定性的影响，对非旋转和刚性旋转模型进行了模拟。我们发现出现的帕克和/或泰勒不稳定性的非旋转和旋转模型。对于非旋转和旋转模型，帕克不稳定性是局部线性扰动分析预测的主要不稳定性。在旋转模型中也出现了交换不稳定性。结果表明，快速旋转不足以抑制Parker不稳定性，这一发现不符合摄动分析。其原因是，刚性和快速旋转的恒星是边缘稳定的，因此，在恒星脉动的存在下，旋转轮廓变形，不稳定的区域与负梯度的角动量轮廓的发展。在不稳定性开始之后，湍流被激发。与轴对称情况相反，在湍流发展之后，磁场从未达到平衡态。这一结论表明，三维模拟是不可缺少的探索磁星的形成或磁星的突出活动，如巨大的耀斑。
2011-04-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Rotating neutron stars with non-barotropic thermal profile
中子星为最极端条件下的物理学提供了极好的实验室。迄今为止，轴对称、定常、差速旋转的中子星模型都是在强正压假设下建立的，其中所有热力学量之间存在一一对应的关系。这意味着物质元素的特定角动量只取决于它的角速度。然而，中子星早期阶段的物理条件是由它们剧烈的诞生过程决定的，通常是超新星，或者在某些情况下是两颗中子星的合并，详细的数值模型表明，由此产生的恒星绝不是正压的。在这里，我们构建模型的固定，差分旋转，非正压中子星，状态方程和特定的角动量依赖于一个以上的独立变量。我们表明，相对论欧拉方程的潜在制定可以扩展到非正压的情况下，这是一个新的结果，即使是牛顿的情况下，据我们所知。我们将新方法应用到XNS程序中，构造了非正压状态方程的平衡构型。我们仔细研究所得到的配置，通过不断发展他们动态的数值相对论代码BAM，从而表明，新的方法确实产生固定的，差分旋转，非正压中子星配置。
2019-11-12 astro-ph.HE gr-qc
Low-$T/|W|$ instabilities in differentially rotating neutron stars resembling merger remnants
Heidelberger Institut für Theoretische Studien（海德堡理论研究所）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung（GSI亥姆霍兹重离子研究中心）；Department of Physics, University of Trieste（的里雅斯特大学物理系）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究院的里雅斯特分部）；Helmholtz Research Academy Hesse for FAIR (HFHF)（黑森FAIR亥姆霍兹研究学院）；Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki（萨洛尼卡亚里士多德大学物理系）
研究不同自转中子星中低T/|W|不稳定性，探讨其与引力波发射的关系及方程状态的影响。
2026-03-02 astro-ph.HE gr-qc
Thermonuclear explosions of rapidly differentially rotating white dwarfs: Candidates for superluminous Type Ia supernovae?
观测到的“超亮”Ia型超新星的子类缺乏令人信服的理论解释。如果这类天体的辐射完全是由爆炸中形成的镍-56放射性衰变提供动力，那么就需要一颗不旋转的白矮星的母星质量接近或甚至超过克拉塞卡极限。显著超过该极限的质量可以通过差动旋转来支撑。因此，我们探索爆炸和预测不同的情况下产生的差异旋转的碳氧白矮星接近各自的稳定极限的观测值。具体来说，我们已经研究了一个提示爆震模型，爆炸后的初始爆燃阶段（“延迟爆震”模型），和一个纯爆燃模型。在后处理步骤中，我们进行了核合成和三维辐射转移计算，这使我们能够第一次从我们的模型中一致地获得合成观测值。我们发现，所有涉及爆炸的爆炸场景产生非常明亮的事件。然而，对它们的观测预测与任何已知的Ia型超新星的子类都不一致。纯粹的爆燃类似于2002 cx型超新星，可能是这类超新星的一部分。我们讨论了我们的发现的爆炸机制和差异旋转的白矮星作为超新星祖先的存在的影响。
2018-07-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Differentially rotating neutron stars with dark matter cores
INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所，格兰萨索国家实验室）；University of Southampton（南安普顿大学）；Sofia University ``St. Kliment Ohridski（索菲亚大学）；Eberhard Karls University of Tübingen（蒂宾根大学）；Bulgarian Academy of Sciences（保加利亚科学院）
本研究通过扩展RNS代码，探讨暗物质核心对中子星残骸差分旋转行为的影响，利用自相互作用的玻色凝聚态模型分析其对中子星结构和演化的作用。
2025-12-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Time variability of viscosity parameter in differentially rotating discs
我们提出了一种机制，以产生波动的粘度参数（$α$）在旋转的磁盘。我们进行了一个一般的吸积流的非线性分析，其中任何扰动的背景$α$被视为一个被动/从变量的意义上的动力系统理论。我们展示了一个完整的物理图片的增长，饱和和最终退化的扰动耦合方程组的非线性性质的结果。这种波动在吸积盘的径向位置和基角动量分布的强烈依赖性被证明。波动的增长被示出具有与径向漂移时间相当的时间尺度，因此讨论了其物理意义。发现在生长阶段的波动是一个幂律的时间，我们简要地讨论了它的统计意义。
2014-02-13 astro-ph.HE physics.flu-dyn
A non-local magneto-curvature instability in a differentially rotating disk
一个全球模式被证明是不稳定的非轴对称扰动的差分旋转开普勒磁盘包含垂直或方位磁场。在一个未分层的圆柱形磁盘模型，使用全局特征值稳定性分析和线性全局初值模拟，它表明，这种不稳定性占主导地位，在强磁场，当地标准MRI变得稳定。与集中在高流动剪切区域的标准MRI模式不同，这些不同的全局模式（具有低方位角模式数）在全局域中扩展，并且是阿尔文连续体驱动的不稳定模式。由于它的模式结构和相对优势MRI固有地决定于整体空间曲率以及在存在磁场的流动剪切，我们称之为磁曲率（magneto-spatial-curvature）不稳定性。与线性分析一致，随着非线性模拟中场强的增加，获得了从MRI驱动湍流到由全局非轴对称模式主导的状态的过渡。因此，这种全球性的不稳定性可能是在吸积盘的非线性输运在更高的磁场比本地模型预测的来源。
2022-08-10 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Structure and Dynamics of Magneto-Inertial, Differentially Rotating Laboratory Plasmas
本文在MAGPIE发生器上实验研究了差向旋转等离子体的结构与演化，通过铝丝阵列Z箍缩产生旋转轴向喷流，解析预测并实验验证了等离子体径向增长与旋转速度随时间变化的规律。
2024-09-26 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Rotating neutron stars without light cylinders
我们发现了一类扭曲且差异旋转的中子星磁层，它们没有光柱，不产生风，因此不会自旋下降。磁层是由嵌入式差分旋转通量表面，与角速度降低为$Ω\propto 1/r$（相当于，变得更小的脚点靠近旋转轴）。对于每个给定的南北自相似扭曲轮廓，存在一组自相似角速度轮廓（从上面限制），其具有延伸到无穷远的“平滑”、偶极状磁场结构。当自旋参数大于某个临界值时，轻圆柱出现，磁层打开，风产生。
2021-12-06 astro-ph.HE
Stochastic gravitational wave background from hydrodynamic turbulence in differentially rotating neutron stars
由壳核差异旋转驱动的流体动力学湍流对中子星的引力波观测施加了基本的噪声基底。引力波的发射峰值位于柯尔莫哥洛夫退相干频率处，对于壳核切变的合理值ΔΩ，该频率出现在地基长基线干涉仪频带的最敏感部分附近。我们计算的能量密度谱的随机引力波背景的宇宙学人口的湍流中子星概括以前的计算个别来源。该谱类似于分段幂律，Ω_{gw}（ν）=Ω_αν^α，其中α分别在退相干频率上下为-1和7，其归一化标度为Ω_α \propto（ΔΩ）^{7}。初始LIGO未检测到随机信号意味着ΔΩ的上限，因此也意味着地壳和地核进入同向旋转的内部弛豫时间尺度，τ_{d}=ΔΩ/ \dot Ω，其中\dot Ω是观测到的电磁自旋下降速率，其中毫秒双星的吸积时间τ_{d} \lesssim 10^{7}年，射电强双星的吸积时间τ_{d} \lesssim 10^{5}年。对未来的探测器，即先进的LIGO和爱因斯坦望远镜的τ_{d}的目标限制也进行了估计，并发现天体物理学有趣。
2013-02-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Detecting deep axisymmetric toroidal magnetic fields in stars. The traditional approximation of rotation for differentially rotating deep spherical shells with a general azimuthal magnetic field
星震学已经揭示了在整个HR图中恒星的小的核心到表面的旋转对比。这是恒星内部角动量（AM）强输运的特征。有效携带AM的一个可能的候选者是具有各种拓扑结构的磁场，这些磁场可能存在于恒星辐射带中。其中，强轴对称方位磁场引起了人们的极大兴趣。事实上，如果他们受到所谓的泰勒不稳定性，伴随触发麦克斯韦应力可以有效地传输AM。此外，由磁场和速度场的波动引起的电动势可能潜在地维持发电机作用，导致初始强轴对称方位磁场的再生。我们要回答的关键问题是：我们能探测到这些深层强方位磁场的特征吗？回答这个问题的唯一方法是星震学，而最好的研究实验室是中等质量和大质量的恒星。它们中的大多数在主序星期间是快速旋转的。因此，我们必须研究在稳定分层、旋转和潜在强磁化辐射区中传播的恒星脉动。我们推广了传统的近似旋转，同时考虑一般轴对称差分旋转和方位角磁场在一个非微扰的方式。利用这种新的形式，我们得到的渐近性质的磁重力惯性（MGI）波和它们的周期间距。我们发现，环形磁场诱导的周期间距的MGI模式的移动。振幅为$10^5\,\rm G$量级的赤道方位角磁场产生的特征可以通过现代空间光度学检测到。更复杂的半球结构更难观察。
2022-05-22 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.ao-ph
On a role of corotation radius in the low $T/W$ dynamical instability of differentially rotating stars
我们调查的性质，所谓的低$T/W$动力学不稳定性的差分旋转的明星，通过专注于不稳定振荡模式的共转半径所发挥的作用。一个一维的线性扰动模型，它忽略了变量的依赖性上的坐标沿旋转轴的恒星，求解得到稳定和不稳定的本征模。具有共转半径的线性本征模，在该共转半径处，模式的方位角图案速度与恒星角速度一致，被分类为属于频率的连续谱的复（增长或阻尼）模式或纯实模式。计算了正则角动量及其通量，研究了具有共转半径的本征模。在动态不稳定模式中，声波以这样的方式传输其角动量，即角动量的绝对值在共转半径的两侧增加。我们进一步计算了入射到共转点的反射声波振幅的增长，发现波的过反射和在共转半径和恒星表面之间的捕获可以定性地解释本征频率对恒星差旋的依赖性。结果表明，低的$T/W$不稳定性可能是由过反射的声波之间的恒星表面和共转半径主要被困。
2016-11-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-ideal stability analysis of differentially rotating plasmas with global curvature effects
本文针对差旋磁化非理想等离子体，采用经NIMROD验证的非理想全局谱方法与扩展有效势形式，分析MRI与MCI的竞争机制，明确二者主导参数区间，开发可预测不稳定性临界参数的谱图工具。
2025-05-10 astro-ph.HE
Differential Rotation in Compact Objects with Hyperons and Delta Isobars
本研究计算了差分旋转中子星的质量和半径，发现最大质量差与粒子组成无关，且Δ同位旋的加入对差分旋转恒星同样导致半径减小和最大质量增加。
2023-11-15 astro-ph.HE nucl-th
How can newly born rapidly rotating neutron stars become magnetars?
在一个新诞生的（高温和开普勒旋转）中子星中，r模不稳定性可以导致恒星的差异旋转，这将使种子极向磁场（$\sim 10^{11}$ G）产生超高（$\sim 10^{17}$ G）的环向场分量。随后，屈服于泰勒不稳定性，环向场可以部分地转化为新的极向场。通过这样的发电机过程，新诞生的中子星以足够快的速度旋转，可以在$\sim 10^{2-3}$ s的时间尺度上变成磁星，表面偶极磁场为$\sim10^{15}$ G。伴随着场的放大，由于r模不稳定性，特别是环向场引起的非轴对称恒星形变，恒星可以通过引力波辐射自旋下降到$\sim5$ ms的周期。这种情况提供了一个可能的解释，为什么残留的中子星形成于伽马射线暴和超亮超新星可能是毫秒磁星。
2014-04-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Differentially Rotating White Dwarfs I: Regimes of Internal Rotation
大多数Ia型超新星（SN~Ia）的可行模型都需要一个在双星系统中演化的碳/氧白矮星的热核爆炸。旋转可能是任何Ia超新星模型的一个重要方面，无论是单简并还是双简并，白矮星的质量都在，低于或高于克拉塞卡极限。{ \sl差异旋转}被特别调用，试图解释在超-一些早期的工作表明，只有均匀旋转才符合白矮星角动量传输的预期机制，而其他人则发现了明显的差异旋转。结果表明，如果简并物质中斜压不稳定性是活跃的，并且忽略磁场的影响，则近均匀旋转和强微分旋转都是可能的。我们分类旋转制度的理查森数，Ri。在小值的Ri $\leq$ 0.1，我们发现低粘度Zahn制度与非单调的角速度分布和一个新的差分旋转制度的粘度是高的，并与剪切，$σ$线性缩放。单独使用开尔文-亥姆霍兹粘度产生差动旋转。大的Ri $\gg$ 1值产生了一个近似均匀旋转的区域，斜压粘滞系数为中间值，尺度为$σ^3$。我们讨论的差距，在中间值的Ri的行为的理解，以及如何观察可能会限制自然界获得的旋转制度。
2016-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Differential rotation in neutron stars with open and closed magnetic topologies
有人提出了分析性的论点，认为中子星的差旋度取决于内部磁场的拓扑结构是开放的还是封闭的。为了验证这一论断，理想的磁流体动力学求解器PLUTO被用来研究数值的不可压缩的，粘性流体线程的磁场与开放和封闭的拓扑结构中的导电，差分旋转，球壳的流动。刚体与外球的共转是在阿尔文时间尺度上，沿着连接外球南北半球的磁场线进行的。然而，沿着其他场线，行为更加复杂。例如，初始点偶极场演化以产生近似闭合的赤道通量管，该赤道通量管包含至少一个主要为环形且近似闭合的场线，该场线被一束主要为环形但开放的场线围绕。在赤道通量管内部，磁力线平均磁张力接近零，流体差动旋转，在粘性时间尺度上调整其角速度，以匹配通量管环形表面上的边界条件。在赤道通量管外，随着沿开放磁力线平均的磁张力减小，自转差增大。
2020-04-02 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
