Long tails on thermonuclear X-ray bursts from neutron stars: a signature of inward heating?
我们报道了在GS 1826-24的几分钟长的X射线爆发中发现了一小时长的尾。我们认为，尾巴是由于持久的热辐射从中子星信封。持久的排放可以解释为冷却更深的NS层，通过向内传导的热核壳闪光负责爆炸产生的热量加热。类似的，虽然稍短，尾巴也出现在EXO 0748-676和4U 1728-34的爆发中。在所有这些尾部中只检测到少量的冷却。这要么是由于尾光子的康普顿向上散射，要么更可能是由于其他稳定的核过程已经相当热的NS。
2009-02-02 astro-ph.HE
Signatures of hypermassive neutron star lifetimes on r-process nucleosynthesis in the disk ejecta from neutron star mergers
我们研究了中子星合并过程中吸积盘喷出的风中重元素的核合成。本文计算了变寿命超大质量中子星（HMNS）遗迹盘流出流中元素的形成过程，考虑了角动量输运对盘演化的影响。我们采用长期的轴对称流体动力学磁盘模拟模拟的喷出物，并计算r-过程核合成与示踪粒子使用的核反应网络包含$\sim 8000$物种。我们发现，以前已知的HMNS的寿命，喷射质量和平均电子分数之间的强相关性的流出直接关系到磁盘上的中微子照射量，它占主导地位的质量喷射在早期的中微子驱动的风的形式。镧系元素和锕系元素的生产在短的HMNS寿命（$\lesssim 10$ ms）时饱和，额外的喷出物有助于形成蓝色光学千诺瓦组分，用于寿命较长的HMNS。我们发现从磁盘流出单独和太阳r-过程分布的丰度只有很短的HMNS寿命（$\lesssim 10$毫秒）之间的协议。对于较长的寿命，稀土和第三r过程的峰值显着不足相比，太阳的图案，需要额外的贡献，从动态喷出物。来自旋转黑洞（BH）的核合成信号只能与中等寿命（$\lesssim 60$ ms）的HMNS重叠。最后，我们表明，角动量输运不仅有助于后期流出的组件，但它也提高了中微子驱动的组件移动材料的引力势的较浅的区域，除了提供额外的加热。
2017-09-22 astro-ph.HE
Neutrino Signatures From Young Neutron Stars
核心坍缩超新星（CCSN）爆炸成功后，留下一颗热的致密原中子星（PNS）作为遗迹。在大约20秒的时间里，这个PNS会释放出来自CCSN的大部分中微子，收缩并失去大部分轻子数。这是我们银河系中所有中子星可能诞生的过程。SN 1987 A探测到了这些中微子，未来任何星系的CCSN都将探测到更多的中微子。这些探测可以提供一个直接的窗口，进入中子星内部遇到的致密物质的属性，它们可以影响在CCSN期间喷出的物质的核合成。在这一章中，我们回顾了PNS冷却的基本物理，包括PNS结构和中微子在稠密物质中扩散的基本方程。然后，我们讨论了如何核物质状态方程，中微子在稠密物质中的不透明性，以及对流可以塑造中微子信号的时间行为。我们还讨论了从SN 1987A中微子的后期，这些中微子从未来的银河系CCSNe探测的前景，以及这些中微子对核合成的影响。
2016-12-12 astro-ph.HE
Signatures of magnetic flux expulsion from neutron star cores
University of East Anglia（东英吉利大学）；University of Patras（帕特雷大学）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC（NASA/戈达德太空飞行中心空间科学与技术研究与探索中心）；Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, The University of Manchester（曼彻斯特大学物理与天文学系乔德雷尔银行天体物理学中心）
研究揭示中子星核心磁通量排斥不完全时，可能产生新的演化分支，解释长周期射电暂现源和快速射电暴，并影响引力波辐射和超导能隙约束。
2025-09-05 astro-ph.HE
Electromagnetic Signatures from the Tidal Tail of a Black Hole - Neutron Star Merger
黑洞-中子星（BH-NS）合并是地面引力波（GW）观测的主要目标。如果一次合并能使富含中子的物质通过r-过程核合成聚集成重元素，那么它也能产生电磁对应物（千诺瓦）。我们研究了BH-NS合并的未结合动力学喷出物的kilonova签名。我们把数值相对论模拟的结果作为我们的初始状态，然后使用广义相对论流体动力学代码来研究参数化r-过程加热模型的喷出物的演变。未绑定的动力喷出物最初是一个扁平的，有针对性的潮汐尾巴主要局限于一个平面。r过程产生的热量使喷出物膨胀成更球形的形状，并使其小尺度结构变得平滑，尽管喷出物保持其整体定向运动。我们计算的电磁签名使用三维辐射转移代码和参数化的不透明度模型的镧系元素丰富的物质。光变曲线随视角而变化，这是由于两种效应：非球面性导致具有较大投影面积的取向的更亮发射，而多普勒增强导致与体运动方向更对准的视角的更亮发射。对于典型的r-过程加热速率，峰值测辐射热光度随取向变化的因子为$\sim 3$，而光学带中的峰值变化的幅度为$\sim 3$。光谱在沿着体运动的视角处蓝移，这将$V$带峰值幅度增加到$\sim -14$，尽管是富含镧系元素的组合物。
2021-08-25 astro-ph.HE
Distinct Signatures of the Nature of Phase Transition in Binary Neutron Star Mergers
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）；National Institute for Physics and Nuclear Engineering (IFIN-HH)（罗马尼亚核物理与工程国家研究所）；School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research, An OCC of Homi Bhabha National Institute（科学教育国家研究所物理科学学院（霍米·巴哈国家研究所附属机构））；Department of Physics, Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院物理系）
本文研究二元中子星并合中相变性质对引力波信号的影响，通过建立多参数方程状态家族，分析混合相态对并合动力学的直接冲击，并发现相变性质在谱图中留下特定印记，建立了Δp与即时坍缩阈值质量之间的首次关联。
2026-04-28 astro-ph.HE
A signature of chemical separation in the cooling curves of transiently accreting neutron stars
我们发现，由化学分离驱动的对流可以显着影响吸积中子星进入静止后的冷却曲线。我们计算了中子星海洋和地壳的热弛豫，包括对流引起的热通量和成分通量。在向内传播的冷却波到达中子星海洋的底部后，海洋开始冻结，推动化学分离。由此产生的对流向内输送热量，使表面层的冷却速度比假设海洋被动冷却的速度快得多。包括对流在内的光变曲线显示，爆发后数周，温度迅速下降。在观测到的冷却曲线中识别这种特征将限制海洋的温度和成分，并提供经典多组分等离子体冻结的实时探测。
2014-09-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Reconstructing Masses of Merging Neutron Stars from Stellar $R$-Process Abundance Signatures
中子星合并（NSMs）是快速中子俘获（“$r$ -”）过程的有希望的天体物理场所，但它们的综合产额能解释银河系中大多数重元素物质吗？解决这个问题的一种方法是利用一种向前的方法，传播NSM率和产量以及恒星形成率，最后将这些结果与观测到的$r$过程丰富，金属贫乏的恒星的化学丰度进行比较。在这项工作中，我们采取逆的方法，利用$r$ -过程元素丰度比的贫金属星作为输入，重建的属性-特别是质量--的中子星（NS）的双祖先的$r$ -过程的明星。这种新颖的分析提供了一个独立的途径，研究人口的原始中子星双星系统，合并和生产的$r$工艺材料纳入银河系贫金属晕星。我们使用通常与有限$r$过程和锕系元素区域相关的元素与镧系元素区域中的元素的比率（即，Zr/Dy和Th/Dy）以探测祖细胞合并物的NS质量。我们发现，NSMs可以占所有$r$过程中的金属贫星显示$r$过程签名的材料，同时再现当今的双NS（DNS）系统的分布。然而，大多数$r$过程增强的恒星（$r$ -II恒星）本身需要非常不对称系统的原始NSM，与银河系中的现有系统截然不同。由于这种分析是依赖于模型的，我们还探索了与未来预期有关的潜在理论和观测更新的变化，并评论了这些变化如何影响我们的结果。
2020-10-04 astro-ph.HE
X-ray Emission Signatures of Neutron Star Mergers
University of Nevada（内华达大学）
本文研究中子星合并事件的X射线发射特征，提出通过X射线探测合并后物理和几何特性，为后续观测提供约束。
2026-03-17 astro-ph.HE
Gravitational wave signatures of phase transition from hadronic to quark matter in isolated neutron stars and binaries
在高温和高密度下物质的基本组成已经吸引了物理学家很长一段时间。最近重离子对撞机的研究结果丰富了高温低重子密度下的量子色动力学相图。然而，在低温和有限（主要是中间）重子密度的阶段仍然没有探索。理论量子色动力学计算预言了在这样的密度下从强子物质到夸克物质的相变。目前，探测这种密度的最佳实验室位于中子星的核心。如何利用引力波探测孤立中子星和双星中的中子星的这种相变特征的最新结果。孤立的中子星将探测极低温区，而双星中的中子星将探测中温区的有限重子密度。我们还将讨论这种相变的引力波信号是否是唯一的，以及探测这种信号所需的探测器规格。
2022-12-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Signatures for quark matter from multi-messenger observations
评述了在中子星核中探测夸克物质的前景。我们调查建议的签名，并强调从中子星合并，这提供了访问的动力学特性，在短时间尺度上运行，不探测其他中子星观测数据的重要性。
2019-07-17 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Spectroscopic Signatures of the Superorbital Period in the Neutron Star Binary LMC X-4
我们首次对中子星双星LMC X-4的超轨道相位发射线变化进行了高分辨率X射线研究。我们的分析提供了新的证据，从X射线光谱确认吸积盘进动的起源超轨道周期。用钱德拉高能透射光栅光谱仪（HETGS）和XMM-牛顿反射光栅光谱仪（RGS）获得的光谱包含许多发射特征，包括来自N，O，Ne和Fe的类氢和类氦物质的线，窄的O VII RRC和冷Fe的荧光发射。我们使用窄RRC和氦-α三重态来约束（光电离）气体的温度和密度。通过比较不同超轨道相的光谱，我们试图分离出吸积盘和恒星风对线发射的贡献。也有证据表明，高度电离的铁红移和蓝移了~ 25，000 km/s。我们认为，这种发射起源于内吸积盘，并表明在LMC X-4的发射线的性质是自然的结果，吸积盘岁差。
2009-02-04 astro-ph.HE
Signature of gravitational radiation in afterglow of short Gamma-Ray Bursts?
短伽马射线暴（GRB）是由中子星合并产生的持续时间短于2秒的$γ-$射线的短暂强辐射，被认为是强引力波辐射源。这种推测的测试一直被认为是不可能的，直到像先进的LIGO探测器的性能。最近有越来越多的证据表明高磁化中子星的形成（即，磁星）在双中子星合并。在这项工作中，我们重新检查的解释，随后突然下降检测到的一些短伽玛射线余辉在超大质量磁星模型，发现的最大引力质量的非旋转中子星是$\sim 2.3M_{\odot}$和观测到的一些X射线坪的持续时间明显短于预期的磁偶极子辐射的情况下，这表明超大质量磁星的坍缩已经被通过GWR的能量损失大大增强。这一结果表明，GWR的签名可能已经存在于目前的短伽玛暴电磁数据。
2013-11-26 astro-ph.HE
Dynamical neutron-star tides: The signature of a mode resonance
本文研究了双星旋近过程中中子星个别模式共振的特征，量化了各共振模式对有效潮汐形变的贡献，并提出一种新的闭式近似准确表示共振解，助力精确波形模型开发与参数提取。
2025-08-08 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Kilonova emission from black hole-neutron star mergers: observational signatures of anisotropic mass ejection
与短伽马射线暴（GRB）170817 A相关的引力波事件GW 170817证实了双星中子星（BNS）合并是短伽玛暴的起源之一。相关的kilonova排放，放射性供电的核合成重元素，也被检测到。黑洞-中子星（BH-NS）并合被认为是短伽玛暴和千新星的另一个有希望的起源候选者。数值模拟结果表明，BH-NS并合中的喷出物在几何上比BNS并合情况更具有各向异性。在本文中，我们调查的观测签名的kilonova发射的各向异性喷出物在BH-NS合并。我们发现，由于质量在纬向的不均匀分布，在测热光度光变曲线上出现了一个凸起。单波段光变曲线的衰减斜率变得更平坦，光谱也偏离单温度黑体辐射光谱，由于在速度分布的喷出物的梯度。未来的检测或不检测这样的签名将是有用的，以测试在BH-NS合并的质量喷射几何。
2018-09-10 astro-ph.HE gr-qc
Topological Shell Structures in Neutron Stars: Effects on Equilibrium, Oscillations, and Gravitational-Wave Signatures
Raghunathpur College（拉古纳特普尔学院）；National Institute of Science Education and Research, An OCC of Homi Bhabha National Institute（国家科学教育与研究所）
研究中子星内部拓扑壳对平衡、振荡及引力波特征的影响，通过稳定性分析和引力波观测参数比较，揭示其潜在可观测信号。
2025-12-02 astro-ph.HE gr-qc
Neutrino and Gamma-Ray Signatures of Inelastic Dark Matter Annihilating outside Neutron Stars
本研究提出中子星外非弹性暗物质湮灭的新搜寻方案，分析银心中子星族群的相关信号，利用H.E.S.S.观测设置暗物质-核子非弹性截面约束，并预测未来望远镜的探测灵敏度。
2024-04-15 astro-ph.HE hep-ph
Trace anomaly as signature of conformality in neutron stars
我们讨论的解释，中子星物质的声速的峰值，所建议的观测数据，表示强耦合共形物质。归一化迹线异常是导致对声速的导数和非导数贡献的保形性的无量纲度量。我们发现，在声速的峰值是由于从轨迹异常，陡峭地接近共形极限的导数的贡献。高密度QCD行为的光滑连续性意味着迹线异常的物质部分可能是正定的。讨论了迹线异常的正性条件对中子星的$M$ - $R$关系的可能意义。
2022-11-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Signature of Lorentz Violation in Continuous Gravitational-Wave Spectra of Ellipsoidal Neutron Stars
在最小引力标准模型扩展框架下研究了洛伦兹不变性破坏对中子星自转的影响，并计算了中子星产生的四极辐射.为了验证洛伦兹不变性，我们比较了洛伦兹破坏引力下旋转椭球NS和洛伦兹不变性NS的连续引力波谱.前者被发现具有高于二次谐波的频率分量，而后者没有发生，这表明这些较高的频率分量是旋转NS的连续GW谱中洛伦兹破坏的潜在特征。
2021-01-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Electromagnetic signatures from pulsar remnants of binary neutron star mergers: prospects for unique identification using multi-wavelength signatures
本研究探讨双中子星并合形成的长寿命磁星遗迹的多波段电磁辐射，通过建模脉冲星风云系统，发现其在并合后1 - 10天可观测，多数波段视界距离≥1 Gpc，为多信使观测约束遗迹参数及关联引力波信号提供支撑。
2025-08-20 astro-ph.HE hep-ph
Detecting dense-matter phase transition signatures in neutron star mass-radius measurements as data anomalies using normalising flows
对中子星的观测可以用来研究密度极高的物质的各个方面，特别是从相变到奇异态的可能性，比如脱限夸克。我们提出了一种新的数据分析方法，用于检测致密物质相变的质量半径测量集的签名，并研究其灵敏度相对于观测误差的大小和观测的数量。该方法是基于机器学习异常检测加上规范化流技术：在天体物理观测样本上训练的算法没有相变签名，将相变样本解释为“异常”。为了这项研究，我们专注于致密物质的状态方程，导致分离的分支质量半径序列（强相变），使用天体物理学通知中子星质量函数，和各种幅度的观测误差和样本大小。所示的方法可靠地检测质量半径关系的情况下，相变签名，同时增加其灵敏度，减少测量误差和增加观测次数。我们讨论边缘的情况下，当相变质量位于附近的质量函数范围的边缘。评估当前最先进的选择电磁和引力波观测的实际测量，该方法给出了不确定的结果，我们解释为由于可用的样本量小，大的观测误差和复杂的系统。
2022-12-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Tidal deformability of neutron stars with realistic equations of state and their gravitational wave signatures in binary inspiral
中子星吸入的引力波信号的早期部分可能产生关于核物质状态方程的可靠信息。恒星内部结构对波形的影响由一个参数表征：潮汐变形能力λ，它测量恒星对伴星扰动潮汐场的四极形变。我们计算了一个广泛的状态方程的lambda，并发现lambda的值跨越一个数量级的状态方程模型考虑的范围。中子星状态方程与引力波观测的早期部分的inspiral之间的区别的可行性分析表明，在λ的测量误差急剧增加的总质量的二进制。将误差与λ的预期范围进行比较，我们发现，在100 Mpc的距离上对双星进行的高级LIGO观测只能探测异常僵硬的状态方程，而拟议中的爱因斯坦望远镜可能会看到一个干净的潮汐信号。
2009-11-18 astro-ph.HE gr-qc
Distinguishing types of compact-object binaries using the gravitational-wave signatures of their mergers
我们分析了合并的二进制中子星，中子星黑洞双星，和二进制黑洞，其引力波签名的人口的可测量性预计将被观察到的先进网络的地面干涉仪LIGO和处女座。我们认为人口合成预测合理合并二进制分布在质量空间，随着测量精度估计的主要引力波参数估计管道。我们发现，对于我们的模型致密天体双星质量分布，我们总是可以区分二进制中子星和黑洞-中子星双星，但不一定是黑洞-中子星双星和二进制黑洞;然而，几十个检测，我们可以准确地识别三个子群，并测量各自的速率。
2015-05-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Gravitational wave signature of proto-neutron star convection: I. MHD numerical simulations
引力波提供了一个独特的和强大的机会，约束动力学在内部的原中子星在核心坍缩超新星。对流运动在中子星磁场的产生中起着重要的作用，这可以解释在快速旋转的情况下磁星的形成。通过对一个仅限于对流区的模型进行后处理的三维MHD模拟，在滞弹性近似下计算了原中子星对流及其相关发电机的引力波辐射。我们考虑两种不同的原始中子星的结构代表早期（对流层）和晚期（当恒星几乎完全对流）。在慢旋转状态下，引力波的发射遵循一个宽光谱，峰值大约是周转频率的三倍。在这种情况下，与非磁化模拟相比，包含磁场略微降低了幅度，而不会显著改变频谱。快速旋转会显著改变振幅和频谱。振幅增加到几千倍。频谱的特征在于与惯性模式相关联的几个峰，其频率与旋转频率成比例。使用简单的物理参数，我们得出的缩放，定量再现这些数值结果的几个方面。我们还观察到一个多余的低频引力波，这出现在过渡到一个强场发电机的特点是一个强大的轴对称环形磁场。发电机作用的这种特征可以用来限制未来引力波探测中原中子星的发电机效率。
2021-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Actinide signatures in low electron fraction kilonova ejecta
本文通过SUMO NLTE辐射转移模拟三个$Y_e=0.15$的富中子并合抛射物模型，研究千新星中锕系元素的光谱特征，发现锕系元素含量显著影响光谱和光变曲线，并提出双电离Ac和Th可作为锕系元素存在的关键光谱指示物。
2025-01-06 astro-ph.HE
Gravitational wave signatures of subsolar neutron star formation in collapsar disks
Columbia University（哥伦比亚大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
本研究表征坍缩星盘中形成的亚太阳质量中子星双星的引力波特征，利用低质量与环境印记的组合产生独特波形，以区分坍缩星通道并供未来探测器检验。
2026-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Signatures of Neutrino Cooling in the SN1987A Scenario
来自SN 1987 A的中微子信号证实了核心坍缩的情况，并可能形成一颗中子星。虽然这个紧凑的物体已经躲避了所有的观测，理论和数值的发展已经允许一窥它的命运，特别是，一个超临界吸积模型已经提出来预测$\sim 0.15 \:\mathrm{M_{\odot}}$在两个小时内的吸积和随后的磁场淹没在新生的中子星。在本文中，我们在数值框架下重新审视Chevalier模型，重点研究中微子冷却对超新星回落动力学的影响。为此，我们使用定制版本的FLASH代码，进行数值模拟的吸积物质到新生的中子星，以估计中微子球的大小，发射率和中微子的光度。作为这一阶段的标志，我们估计了SK中微子实验中预期的中微子及其味比。这在学术上很重要，因为尽管目前很难探测到1.46热中微子及其振荡，但这些指纹是确认超临界相的唯一可行和可靠的方法。也许在不久的将来，探测中微子振荡的新技术会出现，使我们能够证实我们的估计。
2014-04-29 astro-ph.HE
Gravitational wave signatures from the phase-transition-induced collapse of a magnetized neutron star
本研究通过模拟磁化中子星相变诱导坍缩，发现引力波主导峰为基本模，并证明测量频率比可约束内部磁场强度与组成，从而揭示中子星内部信息。
2025-09-12 astro-ph.HE
MeV Gamma Rays from Fission: A Distinct Signature of Actinide Production in Neutron Star Mergers
中子星并合是最早被证实的快速中子俘获核合成的场所，并能从富中子喷出物中合成的放射性同位素中释放出γ射线。这些MeV的伽马射线可以提供对NSM环境的独特和直接的探测，以及对r过程性质的洞察，就像从56 Ni放射性衰变链中观察到的伽马射线提供了一个进入超新星核合成的窗口一样。在这项工作中，我们包括从裂变过程中的光子第一次在估计的MeV的伽马射线信号预计从NSM事件。我们认为NSM喷出物的组成与中子丰度的范围内，并找到一个显着的差异，在预测的信号取决于是否裂变核产生。这种差异在光子能量高于~3.5 MeV和相对较晚的时间（合并事件后几天）时最为显著，此时喷出物在光学上很薄。我们估计，如果裂变核在合并后的10^4天内产生，银河系的NSM可以被下一代伽马射线探测器（如AMEGO）在MeV范围内探测到。
2020-10-24 astro-ph.HE nucl-th
Electromagnetic Signatures of Neutron Star Mergers in the Advanced LIGO Era
包含中子星和恒星质量黑洞的双星合并是未来几年内由干涉仪Advanced LIGO和Virgo直接探测引力波的最有希望的来源。同时探测到这些事件的电磁辐射将大大提高这些发现的科学回报。本文综述了中子星双星合并过程中不同阶段电磁信号和多波长电磁信号的模拟研究现状。我们专注于这些观测提供了最灵敏的诊断合并物理和贡献的快速中子捕获（$r$ -过程）在银河系中的元素的合成。我们还概述了这一快速发展的领域的观测和理论方面的预期未来发展。
2015-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Quasi periodic whispers from a transient ULX in M\,101: signatures of a fast-spinning neutron star?
利用Chandra和XMM-Newton资料，研究了M 101，4XMM J140314.2 $+$ 541806（以下简称J1403）超亮X射线源的异常时变。在过去的二十年中，J1403已经显示出X射线光度为$\sim1-3 \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$的短持续时间爆发，以及光度为$\sim0.5-1 \times 10^{38}$ erg s $^{-1}$的较长间隔。双峰行为和快速爆发演化（有时只有几天）更符合一个中子星的吸积器/螺旋桨的情况下，比与恒星质量黑洞的规范爆发周期。如果这种情况是正确的，在吸积器和螺旋桨状态的光度表明一个快速的自旋（$P \approx$ 5毫秒）和低表面磁场（$B \sim 10^{10}$ G），尽管我们确定J1403作为一个高质量的X射线双星。J1403最引人注目的特性是存在强的$\sim$ 600-s准周期振荡（QPO），主要是在超铝状态期间的几个时期发现的$\approx 1.3-1.8$ mHz频率附近。我们说明了这样的QPO的属性，特别是它们的频率和振幅之间的变化和观察内，与各种技术（快速傅立叶变换，Lomb-Scargle periodograms，加权小波Z变换分析）。QPO频率范围$<$ 10 mHz是X射线双星和超亮X射线源中几乎未被探索的区域。我们比较我们的研究结果与其他吸积源中发现的（少数）非…
2022-01-18 astro-ph.HE
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
Simulating Binary Neutron Stars with Hybrid Equation of States: Gravitational Waves, Electromagnetic Signatures, and Challenges for Numerical Relativity
与两颗中子星合并有关的引力波和电磁信号使我们能够测试超核密度物质的性质。由于控制中子星内部的物态方程只是松散的约束，甚至有可能在中子星的核心内存在奇异的夸克物质。通过数值相对论模拟研究了奇异夸克物质核对双中子星合并的影响。有趣的是，如果数值分辨率不够高，强相变会导致数值格式的收敛阶降低到一阶。因此，在产生用于具有强相变的状态方程的高质量引力波模板方面增加了额外的挑战。针对一个与GW 170817一致的等质量组态，我们计算并讨论了相关的引力波信号和一些与两颗恒星合并有关的电磁对应物。我们发现，现有的波形近似用于分析GW 170817允许描述这种系统的数值不确定性，其中，然而，是几倍大于纯强子状态方程，这意味着更高的分辨率已被用于准确的引力波模型比较。我们还表明，对于所选择的状态方程，描述合并时刻后的引力波发射的准普适关系似乎是成立的，并且与我们选择的设置相关联的电磁特征不足以解释与GW 170817相关的千诺瓦。
2019-08-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Signatures of $^{56}$Ni Mixing and Neutron-rich Ejecta in Supernovae
Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（卡弗里宇宙学研究所，剑桥大学）；Institute of Astronomy, University of Cambridge（天文学研究所，剑桥大学）
本文通过多壳层模型研究$^{56}$Ni混合和r-process物质对超新星光变曲线的影响，发现混合导致快速明亮上升并改变参数推断，而r-process特征取决于镍背景、径向位置和观测角度。
2026-09-15 astro-ph.HE
Observational signatures of neutron stars in low-mass X-ray binaries climbing a stability peak
在Gusakov、Chugunov和Kantor（2014）最近的论文中，提出了一种描述低质量X射线双星中快速旋转中子星演化的新方案。这种情况解释了在某些特定的恒星内部温度（“共振温度”）下，正常r模与超流惯性模的共振相互作用。这种相互作用的结果在增强阻尼的r模式和外观的“稳定性峰”的温度-自旋频率平面，分裂的r-模式的不稳定性窗口附近的共振温度。这种情况表明，热的和快速旋转的NS花费了它们生命中的大部分时间爬上这些山峰，特别是现在在那里被观察到。我们详细分析了这一建议可能的观测签名。特别是，我们表明，这些对象可能会表现出“反毛刺”-突然频率跳跃的时间尺度上的小时，月。
2015-12-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Towards constraining axions with polarimetric observations of the isolated neutron star RX J1856.5-3754
光子-轴子混合可以在孤立的、冷却的中子星的热光谱中产生可观察到的特征。它们的形状取决于辐射的偏振特性，而偏振特性又取决于恒星最外层的结构。在这里，我们调查的光谱和偏振观测，偏振分数和偏振角，使用现实的表面发射模型的混合效果。我们专注于RX J1856.5-3754，X射线暗淡孤立的中子星中的光学波段的偏振测量进行了唯一的源。我们的研究结果表明，在凝聚表面的情况下，在固定和自由离子的限制，混合可以显着限制几何配置再现所观察到的线性极化分数为16.43%。在大气的情况下，混合不会产生任何明显的特征。补充我们的方法与即将到来的软X射线偏振测量任务的数据将允许获得$g_{γa} \sim 10^{-11}$ GeV $^{-1}$和$m_a \lesssim 10^{-6}$ eV的限制，改善目前的实验和天体物理的限制。
2021-11-15 astro-ph.HE
Spinning down neutron-star merger remnants with the Tayler-Spruit dynamo: Global simulations reveal the formation of massive disks and neutron-rich ejecta
California Institute of Technology（加州理工学院）；Walter Burke Institute for Theoretical Physics, California Institute of Technology（加州理工学院沃尔特·伯克理论物理研究所）
研究通过广义相对论磁流体动力学模拟，发现Tayler-Spruit发电机可重塑中子星并合遗迹的角动量分布，形成大质量富中子吸积盘与抛射物，影响其演化与多信使特征。
2026-09-29 astro-ph.HE
Impact of ejecta morphology and composition on the electromagnetic signatures of neutron star mergers
伴随着紧密双星合并的电磁瞬变（$γ$射线爆发、余辉和“macronovae”）对于精确定位引力波源的天空位置至关重要。巨中子是由新合成的重元素的放射性引起的，例如来自动态喷出物和各种类型的风。我们研究macronova签名使用多维辐射转移计算。我们采用辐射转移代码SuperNu和国家的最先进的LTE不透明度的一些代表性的元素从风和动态喷出物（铬，钯，硒，碲，溴，锆，钐，铈，钕，U）计算合成的光变曲线和光谱范围的喷出物形态。由此产生的macronova的放射性功率与衰变产物的详细输入计算。我们评估我们最复杂的模型的检测前景，根据部分的视角是足够明亮的，在不同的宇宙学红移（$z$）。在某些模型中，来自风的较亮的辐射没有被镧系元素（或锕系元素）遮蔽，允许在高达$z=0.07$的红移中有非零的探测概率。我们还发现，核质量模型和由此产生的放射性加热率是至关重要的可探测性。虽然对于最悲观的加热速率（来自FRDM模型），喷出物质量或速度，或风质量或速度没有合理的增加，可能使光变曲线与GRB 130603 B后观察到的NIR过量一致，但更乐观的加热速率（来自Duflo-Zuker模型）导致良好的一致性。我们的结论是，未来可靠的macronova观测将限制核加热率，从而有助于限制核质量模型。
2017-05-19 astro-ph.HE
Signatures of photon-axion conversion in the thermal spectra and polarization of neutron stars
在强磁场存在下，光子转化为轴子可以使磁化天体的辐射变暗。在这里，我们进行了详细的计算，旨在量化的光谱，光变曲线和极化的中子星（NS）的光子-轴子转换的签名。我们考虑到能量和角度依赖的转换概率和表面的热发射从NS。后者是从磁化大气模型，包括由于真空偏振的光子偏振模式转换的效果计算。由此产生的光谱模型，包括引力红移和光偏转的广义相对论效应，使我们能够对所观察到的NS光谱，光变曲线和偏振信号的光子到轴子转换的影响作出现实的预测。我们确定了转换的独特特征，例如当热点旋转远离观察者视线时，热点的有效面积增加。对于从整个表面发射的恒星，转换产生的视半径要么大于要么小于（取决于轴子质量和耦合强度）NS状态方程设定的极限。对于一个发射区，观察相位上，光子-轴子转换的结果在反转的偏振平面相对于无转换的情况。虽然我们确定的特征的定量细节取决于NS属性（磁场强度，温度）和轴子参数，光子-轴子转换引起的光谱和偏振签名是独特的，足以使NS非常有趣和有前途的探测器的轴子物理。
2012-01-25 astro-ph.HE hep-ph
Continuous Gravitational Waves and Magnetic Monopole Signatures from Single Neutron Stars
未来对来自单个中子星的连续引力波的观测，除了其巨大的天体物理学意义外，还可以揭示基础物理学和奇异粒子状态。其中一个途径是基于磁场引起中子星变形，从而导致磁场诱导的四极椭圆率。如果磁轴和旋转轴不同，这种四极椭圆性可能会产生持续数十年的连续引力波，并且可以在当前或未来的探测器中观察到。如果毫磁单极子存在的话，那么它们可以在中子星（如磁星）的极端磁场中非微扰地成对产生。这种非微扰产生为中子星磁场提供了一种新的直接耗散机制。通过它们对磁场诱导的四极椭圆率的影响，它们可能会在早期的连续引力波发射中留下印记。我们推测这种可能性在本研究中，通过考虑一些相关的物理学和采取一个非常简化的玩具模型的磁星作为原型系统。初步迹象表明，新诞生的毫秒磁星可能是寻找这种印记的有希望的候选者。偏离传统的演化，和相对突然的功能，在早期阶段的引力波形，不同于其他天体物理的贡献，可以区分这些异国情调的brackets状态的签名。
2019-11-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The chemical signature of jet-driven hypernovae
由快速旋转的毫秒磁星表面发射的磁喷流提供动力的超新星是解释宽线Ic型超新星（SNe Ic-BL）的主要模型之一，并被认为是早期宇宙中金属富集的重要来源。我们调查的核合成在这样的喷射驱动的超新星使用参数化的，但物理动机，方法，分析相关的人工注入的喷流能量通量的功率可从原中子星的差分旋转的能量。我们发现，在我们最具能量的模型中，有$>10^{52}\,\mathrm{erg}$爆炸能量的$^{56}\mathrm{Ni}$质量是$0.05\,\mathrm{M}_\odot - 0.45\,\mathrm{M}_\odot$。这与SNe Ic-BL的观测推断值范围非常一致。$^{56}\mathrm{Ni}$大部分是在冲击恒星包层中合成的，因此对喷流成分仅具有中等敏感性。具有高电子分数$Y_\mathrm{e}=0.5$的喷流喷射出的$^{56}\mathrm{Ni}$比富含中子的喷流多2倍。我们可以得到化学丰度分布与平均化学签名观察到的极贫金属（EMP）恒星推测污染的超新星喷出物。值得注意的是，我们的模型中始终生产$\mathrm{[Zn/Fe]} \gtrsim 0.5$。对于中子丰富的喷流，有一个显着的r-过程的组成部分，并与EMP星丰度的协议，事实上需要要么是一个有限的贡献，从中子丰富的喷流或更强的稀释r-过程中的物质在星际介质比喷流外的慢SN喷出物。然而，在许多EMP星中观察…
2020-12-06 astro-ph.HE
Quark-Noave in binaries: Observational signatures and implications to astrophysics
大质量中子星爆炸性地转变为夸克星（夸克新星，QN）会释放出超过~ 10^52尔格的动能，这会对QN周围的环境产生巨大的影响。当一颗中子星获得足够的质量，达到夸克解除禁闭的临界值时，QN就会被触发。在双星系统中，中子星可以进入质量库（例如，从伴星或共同包层（CE）中吸积）。我们解释观察到的光变曲线的氢贫超亮超新星（SLSNe Ia）的背景下发生的QN在第二CE阶段的大规模的二进制。特别是这个模型给出了很好的拟合SLSNe的光变曲线与双峰光变曲线。我们的模型表明，QN作为一种机制CE喷射，并考虑到他们在二进制的演变。在有白矮星伴星的短周期双星中，中子星的质量会迅速增长，并经历QN事件。部分QN喷出物与白矮星相撞，撞击、压缩并加热白矮星，导致热核失控，产生了一个超新星Ia的冒名顶替者（QN-Ia）。与没有致密残骸形成的“正常”Ia型超新星不同，QN-Ia产生了一颗快速自旋的夸克星，提供了额外的能量以及56 Ni衰变能量。Ia型超新星被用作标准烛光，QNe-Ia对这些数据的污染可以推断出一个不正确的宇宙学。
2016-01-17 astro-ph.HE
Observable Signatures of a Quarkyonic Phase in Neutron Stars
National Institute of Technology, Rourkela（鲁尔基拉国家理工学院）；University of Coimbra（科英布拉大学）；Institute for Nuclear Theory, University of Washington（华盛顿大学核理论研究所）；Network for Neutrinos, Nuclear Astrophysics, and Symmetries (N3AS), University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校中微子、核天体物理与对称性网络（N3AS））；Stony Brook University（石溪大学）
研究通过贝叶斯推断发现夸克性相中子星的可观察特征，通过质量半径关系斜率和中心声速区分其与纯核子恒星。
2026-08-04 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
The superluminous SN DES13S2cmm as a signature of a Quark-Nova in a He-HMXB system
我们表明，通过呼吁夸克新星（一个中子星到夸克星的爆炸性转变）发生在一个He-HMXB系统，我们可以解释的第一个超亮SN，DES 13 S2 cmm，暗能量调查发现的光变曲线。中子星的爆炸性转变是由于He-HMXB第二个共同包层阶段的吸积而触发的。密集的，相对论性的，夸克新星喷出物反过来又在一个由内而外的冲击加热过程中为扩展的富氦共同包层提供能量。我们发现SN DES 13 S 2 cmm的热光变曲线与包含晚期辐射的热光变曲线非常吻合（约化chi ^2为1.09），我们将其归因于夸克星转化为黑洞后的黑洞吸积。
2015-09-16 astro-ph.HE
The Deconfinement Phase Transition in the Interior of Neutron Stars
研究了发生在中子星内部的退禁闭相变。结合恒星的自旋演化，讨论了中子星混合相在退禁闭相变过程中的熵产生和退禁闭生热效应。解禁闭相变的熵产生可以作为相变的一个标志，但其重要性较小，对中子星的热演化没有显著影响。解禁闭热可以明显改变中子星的热演化。
2010-05-24 astro-ph.HE
Neutrino diagnostics of hadron-quark phase transition in Neutron Stars
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Open University（开放大学）；University of Salamanca（萨拉曼卡大学）；University of Oxford（牛津大学）；Sorbonne Université（索邦大学）
研究中子星中夸克-核子相变的中微子特征，通过核子和夸克方程状态及中微子发射模型，识别出10-50毫秒时间尺度上的中微子光变曲线特征，为未来银河系中微子爆发提供可能的诊断方法。
2026-05-15 astro-ph.HE
Axion Gamma-Ray Signatures from Quark Matter in Neutron Stars and Gravitational Wave Comparisons
该模型从QCD夸克物质相的中子星中产生轴子，预测其衰变产生的伽马射线通量可被Fermi LAT探测，并给出轴子质量上限，同时结合引力波事件进行约束。
2025-08-07 astro-ph.HE hep-ph
Signature of hadron-quark crossover in binary-neutron-star mergers
本研究通过数值相对论模拟对比双中子星并合的强子-夸克交叉与无相变场景，发现交叉场景下残余星会因状态方程变软坍缩为黑洞并出现引力波突然截断，指出未来引力波与电磁观测可用于探究强子-夸克相变细节。
2025-03-21 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Cosmological Neutron Stars Produce Diffuse Axion X-Ray Signatures
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本研究通过分析宇宙中子星的X射线特征，排除了轴子解释的“壮观七”X射线过剩现象，并对轴子-光子和轴子-核子耦合参数空间进行了约束。
2025-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Signatures of quark-hadron phase transitions in general-relativistic neutron-star mergers
合并的中子星双星不仅是引力波的强源，而且有可能揭示实验室无法达到的密度和温度下的物质状态。在这种背景下，一个关键的和长期存在的问题是，夸克是否由于合并后密度和温度的急剧增加而被解除限制。我们提出了第一个完整的广义相对论模拟合并中子星，包括夸克在有限的温度下，可以关闭一致的状态方程。在我们的方法中，我们可以清楚地确定夸克-强子相变会在引力波信号中留下什么样的特征。特别是，我们表明，如果满足条件的相变发生在几倍的核饱和密度，他们将导致合并后的信号相当不同的预期从inspiral，只能探测强子部分的状态方程，并合并对象的预期崩溃。我们还表明，相变导致一个非常热和密集的夸克核心，当它崩溃到一个黑洞，产生不同于强子的振铃信号。最后，与重离子碰撞类似，我们用合并残余物中温度和密度的演化来说明QCD相图中相变的性质。
2019-02-19 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Bright "merger-nova" from the remnant of a neutron star binary merger: A signature of a newly born, massive, millisecond magnetar
一个巨大的毫秒磁星可能在一个中子星（NS）双星合并后幸存下来，这将持续为合并喷出物提供动力。我们开发了一个通用的动力学模型的合并喷出物的能量注入从中央磁星。喷出物发射（“合并新星”）由磁星在紫外波段的峰值和光曲线的峰值提供动力，随着频率的增加逐渐转移到更早的时代。一颗磁星驱动的合并新星可能具有与超新星相当的光学峰值亮度，比放射性驱动的合并新星（所谓的宏新星或千新星）亮几十倍或几百倍。另一方面，这样的合并新星会比超新星更早达到峰值，持续时间也短得多。磁星的早期坍缩可能会抑制光发射的亮度并缩短其持续时间。这种毫秒磁星驱动的合并新星可能在没有观测到短伽马射线暴的NS-NS合并事件中被探测到，并且可能是NS-NS合并引起的引力波爆发的明亮电磁对应物。如果检测到，它表明合并后留下了一个巨大的NS，这对核物质的状态方程有重要的影响。
2013-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Luminosity Signatures of Dark Sector Particles from Black Hole Evaporation in Neutron Stars
University of Cyprus（塞浦路斯大学）
本研究探讨中子星内暗物质坍缩形成的黑洞经霍金蒸发产生长寿命粒子逃逸并衰变，通过能量-角分布特征为高能中微子和伽马射线观测提供新探针。
2026-11-10 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Signatures of deconfined quark phases in binary neutron star mergers
本文研究了双中子星（BNS）并合中夸克的解除禁闭相变。我们采用一种新的有限温度组分依赖状态方程（EOS），考虑强子与退禁闭夸克之间的一级相变，对BNS并合进行了数值相对论模拟。由于相变导致的状态方程的软化导致合并残余物更紧凑，并在更早的时间坍缩成黑洞（BH）。相变是印在合并后的引力波（GW）信号的持续时间，振幅和峰值频率。然而，这种印记只有在有足够长的残留物的双星中才能检测到。此外，相变不会导致合并后GW峰值频率的准普遍关系的显着偏差。我们还研究了相变对动力学喷出物，剩余吸积盘质量，r-过程核合成产量和相关的电磁（EM）同行的影响。虽然在纯强子模型和具有相变的模型之间存在EM对应物和核合成产额的差异，但这些差异主要归因于两者之间的残余坍缩时间的差异。一个例外是非热余辉所造成的相互作用的最快的组件的动态喷出物和星际介质，这是有系统地推动与相变作为一个结果，他们的经验更加激烈的合并。
2021-10-07 astro-ph.HE gr-qc
