Transport equations and linear response of superfluid Fermi mixtures in neutron stars
研究了两种费米液体强相互作用超流混合物的输运性质。此类物质的一个典型例子是中子星核心中的中子质子液体。为了描述这种混合物,我们采用了朗道费米液体理论,将其推广到考虑超流性的影响。我们用公式表示动力学方程并分析系统对矢量的线性响应(例如,电磁)扰动。特别是,我们计算的横向和纵向偏振功能的液体成分。我们证明,它们可以表示通过朗道参数的混合物和非相互作用物质的极化函数(当朗道准粒子相互作用被忽略)。我们的结果可以用于,例如,用于研究超流费米混合物中的动力学系数和低频长波长集体模式。
2010-01-25 astro-ph.HE astro-ph.SR cond-mat.quant-gas
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
Studying the parameters of the extended $σ$-$ω$ model for neutron star matter
本文利用贝叶斯方法对中子星物质的扩展$σ$-$ω$模型的质量、半径和潮汐形变率等参数进行了研究。我们考虑了模型的三个参数,朗道质量$m_L$,核压缩性$K_0$,和对称能$S_0$的值,都在饱和密度$n_0$。因此,我们能够估计f $m_L = 739\pm17$ MeV的朗道质量的值,而$K_0$和$S_0$的值落在已知的经验值。此外,对于中子星,我们发现最可能的值为13 km $<R_{1.4}<$ 13.5 km和质量上限为$M_{max} \approx 2.2$ M $_{\odot}$。
2020-12-10 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Neutron Star Matter as a Relativistic Fermi Liquid
利用朗道相对论费米液体理论分析了中子星物质在两个太阳质量恒星存在和中子星合并产生的引力波信号约束下的物态方程。虽然致密和冷QCD物质的相图仍然是开放的方案,从强子到夸克物质在中子星的中心,费米液体治疗的动机从手征核子介子场论结合非微扰功能重整化群方法开始的微观方法。在这个方案中,多粒子涨落和排斥性核多体相关的影响表明,过渡到手征对称性恢复转移到密度高于那些通常遇到的中子星核心。在这样的条件下,用核子准粒子来描述费米液体似乎是合理的。导出并讨论了主要的朗道参数。我们的结果与一个众所周知的费米液体,即液体$^3$ He。
2019-12-31 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Studying the onset of deconfinement with multi-messenger astronomy of neutron stars
随着对中子星合并双星(GW 170817)的首次多信使观测,中子星的质量和半径有了新的限制。我们介绍了一类混合EoS,满足所有这些约束条件,并预测在质量半径图中的区域,可以填充只有混合中子星与夸克物质的核心。当对高质量脉冲星PSR J 0740 +6620的NICER半径测量产生小于11 km的半径时,将提供对这一猜想的确认。如果这种半径测量产生的结果超过12公里,这将允许这颗恒星的纯强子和混合性质。在后一种情况下,最大质量可能达到$2.6~M_\odot$,因此不对称双星合并中较轻的物体GW 190814可能是一颗混合星。我们证明,这种高质量可以兼容的早期发病的恒星质量低于$1~M_\odot$和低质量双星的出现解除禁闭。在这种情况下,GW170817的残骸可能是一颗长寿的超大质量脉冲星。
2021-01-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Evolution of Urca Pairs in the Crusts of Highly Magnetized Neutron Stars
本文报道了强磁场对改进的Urca过程中中微子发射的影响。结果表明,朗道能级对Urca对的影响会影响中微子发射光谱,并导致中微子发射的角度不对称。对于低磁场,朗道能级对冷却几乎没有影响。然而,随着场强的增加,电子化学势增加,导致Urca对可以存在的密度降低。对于中等场强,朗道能级分布和费米分布之间存在一种有趣的干涉。对于足够高的场强,整个电子能谱最终被限制在单个朗道能级,从而在发射光谱中产生显著的尖峰。
2022-08-20 astro-ph.HE
Superconducting phases in a two-component microscale model of neutron star cores
我们使用唯象的Ginzburg-Landau模型确定了两种超流凝聚体(一种中性,另一种带电)的混合物的可能的基态。虽然这个框架是适用于任何相互作用的带电和中性成分的凝聚物质的混合物,我们专注于核物质的中子星核心,质子和中子凝聚耦合通过非耗散夹带。我们采用Skyrme相互作用,以确定中子星的平衡组成,从而获得现实的系数,我们的金斯堡-朗道模型在每个深度内的恒星的核心。然后,我们使用Ginzburg-Landau模型来确定在存在磁场的基态。用这种方法,我们得到了六个典型Skyrme模型的超导相图,揭示了整个中子星核的微物理磁通量分布。相图相当复杂,大多数相变的位置只能通过数值计算来确定。尽管如此,我们发现,在这项工作中考虑的所有状态方程,大部分的外核表现出1.5型超导性,而不是II型超导性一般认为。对于局部磁场强度$\lesssim 10^{14} \, {\rm G}$,磁通量分布不均匀,磁通量管束由无磁通量迈斯纳区域隔开。我们提供了一个近似的标准,以确定这种类型-1.5相和I型区域的内核之间的过渡。
2021-02-26 astro-ph.HE astro-ph.SR cond-mat.supr-con
Physics input for modelling superfluid neutron stars with hyperon cores
对大质量($M \approx 2.0~M_\odot$)中子星(NS)的观测,PSR J 1614 -2230和J 0348 +0432,排除了NS模拟中使用的大多数核子-超子物质模型。在这里,我们构建了三个可能的模型的核子超子物质符合存在的$2~M_\odot$的天体,以及与半经验的核物质参数饱和,半经验的超核数据。我们的目标是为这些模型计算所有的参数(如状态方程,绝热指数,热力学导数,相对论夹带矩阵等),使其可用于潜在用户。为此目的,一般的非线性强子拉格朗日涉及$σωρϕσ^\ast$介子场,以及矢量介子场的四次项,被认为是。本文在平均场近似下建立了计算$\ell=0,1$朗道费米液体参数和相对论卷吸矩阵的通用格式。使用这个计划,使我们能够获得与状态方程,朗道准粒子有效质量,绝热指数,$\ell=0,1$朗道费米液体参数,和相对论夹带矩阵的核子超子物质的选定模型的数值表。这些数据是在线和适用于计算机代码模拟各种动力学过程中的NS,特别是超流NS的振荡和冷却的数值实现。
2014-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Studying strong phase transitions in neutron stars with gravitational waves
中子星在其核心达到极端密度时的组成目前尚不清楚。除了正常的中子和质子的核物质外,中子星的核心可能含有奇异的物质,如解除束缚的夸克。在本文中,我们研究强强子夸克相变的背景下引力波观测的吸入中子星。我们考虑即将到来的中子星聚结探测和模型的中子星状态方程与相变通过恒定声速参数化。我们使用的事实,中子星的一个或多个强子-夸克混合星的双星可以表现出质的不同的潮汐性质比相同质量的强子星的双星,和分层模型的质量和潮汐性质的模拟人口的二进制中子星inspiral信号。我们探索的参数空间的相变和讨论在何种条件下,未来的观测的二进制中子星吸气可以识别这种效果,并限制其属性,特别是阈值密度发生的过渡和过渡的强度。我们发现,如果检测到的人口的双中子星包含强子和混合星,一个足够强的相变的起始质量和强度可以限制与50-100检测。如果探测到的中子星是强子型或混合型的,那么就有可能对跃迁密度和强度设置下限或上限。
2020-02-10 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Degeneracy in Studying the Supranuclear Equation of State and Modified Gravity with Neutron Stars
人们普遍认为,在物理学中从一个已知的尺度外推到一个未知的尺度是危险的。这使我们无法利用实验室的经验来获得中子星(NS)内部超核物质的精确信息。随着运行和即将到来的天文设施,在假设广义相对论(GR)是引力的正确理论的情况下,预计在不久的将来,NS的状态方程(EOS)将被确定在一个新的水平上。虽然GR是一个合理的工作假设,但仍然是一个外推,由于NS内部的强引力场没有得到很好的测试,可能存在很大的不确定性。在这里,我们回顾了最近的一些理论努力,以更好地理解的超核状态方程和替代重力理论之间的简并性。
2019-01-22 astro-ph.HE gr-qc nucl-ex
Landau level-superfluid modified factor and effective X/$γ$-ray coefficient of a magnetar
当费米面附近的电子能量高于$Q$时,即$β-$反衰变的阈值能量,电子俘获过程将占主导地位。产生的高能中子将破坏各向异性的${}^3P_2$中子超流库珀对。通过与过程$n+ (n\uparrow n\downarrow)\longrightarrow n+ n+ n$中产生的中子碰撞,出射中子的动能将转化为热能。转换后的热能通过传导从恒星内部传输到恒星表面,然后转化为软X射线和伽马射线等辐射能。经过脉冲星磁层内的高效调制后,表面热发射(主要是软X/ $γ$射线发射)已被整形为具有磁星观测特征的光谱。通过引入朗道能级超流修正因子和有效X/ $γ$射线系数这两个重要参数,数值模拟了磁星冷却和磁场衰减的过程,进而计算了磁星的软X/ $γ$射线亮度$L_{X}$。进一步,我们得到了$L_{X}$作为磁场强度$B$的函数的相图.将观测值与计算值进行了比较。
2013-12-10 astro-ph.HE
Chiral-Transport-Induced Collective Modes in Strong Magnetic Fields and Their Implications for Neutron Star Phenomenology
Keio University(庆应义塾大学)
研究手性粒子在磁化介质中诱导的集体模式及其对中子星现象学的影响,预测夸克物质中手磁波的产生及新的地震振荡和引力波。
2026-04-29 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Symmetric and anti-symmetric Landau parameters and magnetic properties of dense quark matter
计算了自旋非对称稠密夸克物质的无量纲费米液体参数$F_{0,1}^{sym}$和$F_{0,1}^{asym}$。一般来说,由于无质量胶子的交换,FLP是红外发散的。为了消除这种分歧,硬密度环(HDL)校正胶子传播。然后调用如此确定的FLP来计算磁性,例如自旋极化夸克物质的磁化强度$\langle M\rangle$和磁化率$χ_M$。最后,我们通过研究$\langle M\rangle$和$χ_M$的密度依赖性,探讨了磁不稳定性的可能性。
2010-05-26 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Studying VLOCV twin compact stars with binary mergers
GW 170817对并合中子星的物态方程提供了有价值的约束,并合中子星可以被认为是最有可能的引力波源。另一方面,这些极端温度和密度的自然实验室可能导致对一些奇异物质的估计,如{核中的非限定夸克物质}。本文采用考虑核子排斥体积效应的最低阶约束变分方法研究了中子星物质状态方程,并计算了双中子星合并(BNSMs)的潮汐形变。在这种方法中,核子的大小使得EoS {so}僵硬,需要相变以避免因果关系违反。因此,这种相变{可能导致}第三类致密星{包括}“双星”构型的出现。{Our EoS模型面对来自GW 170817、GW 190814、GW 190425和NICER的观测。我们发现,对于所有这些约束,具有{transition}压力$\approx$ 30-100 MeV/fm $^{3}$和能量密度不连续性$Δ\varepsilon$ $\lesssim$ 300 MeV/fm $^{3}$的EoS模型是优选的。
2021-06-21 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Studying newborn neutron stars by the transient emission after stellar collapses and compact binary mergers
中子星(NS)的形成,无论是大质量恒星的坍缩还是致密天体的合并,通常都可以通过爆炸喷射物质发出的明亮瞬变来指示。特别地,如果新生NS可以以毫秒周期旋转并且具有足够高的磁场,则NS的自旋下降将向发射材料提供显著量的能量。结果表明,在大质量恒星坍缩过程中可以产生超亮的超新星,而在白矮星的NS并合和吸积引起的坍缩过程中则可以产生一些异常的快速演化和发光的光学瞬变现象。在所有情况下,如果新生NS的偶极磁场可以被放大到高达$10^{15}$ G,则可以发射相对论性喷流,然后当射流成功地从周围的近各向同性喷射物质中爆发时,可以产生伽马射线暴。
2019-04-09 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Role of Landau-Rabi quantization of electron motion on the crust of magnetars within the nuclear energy density functional theory
在一些中子星的表面已经测量到了$10^{15}$ G级的磁场,而且在表面之下的固体区域预计会存在更强的磁场。本文研究了磁场对电子运动朗道-拉比量子化引起的状态方程和地壳成分的影响。在核能密度泛函理论中,外地壳和内地壳区域都以统一和一致的方式进行描述。
2019-04-10 astro-ph.HE nucl-th
Magnetic Properties of Quantized Vortices in Neutron $^3P_2$ Superfluids in Neutron Stars
我们讨论了中子$^3P_2$超流体中的量子化涡旋,它被认为是在高密度中子物质如中子星中实现的。利用$^3P_2$超流体的Ginzburg-Landau自由能,我们确定了在无外磁场和有外磁场情况下的基态,并在无外磁场和有外磁场情况下沿涡旋轴(极向)或角向(环向)数值构造了$^3P_2$量子化涡旋.我们发现,在某些情况下的自发磁化的涡核,其典型的幅度约为$10^{7-8}$高斯,但在中子星的净磁场是可以忽略不计的,因为在一个涡旋晶格的比例的涡核大小$\sim 10$ fm和涡间距离$\sim 10^{-6}$ m。
2015-12-07 astro-ph.HE cond-mat.other hep-ph
Neutron stars: compact objects with relativistic gravity
本文简要地回顾了中子星的一般性质,强调了广义相对论在我们理解这些迷人天体中的不可或缺性。在牛顿引力理论中,恒星内部的压力只起到与自引力相反的作用。在广义相对论中,所有的能量和动量都对引力有贡献。因此,压力不仅对抗重力,而且增强重力,压力的后一种作用随着致密性的增加而变得更加明显,即$M/R$,其中$M$和$R$是恒星的质量和半径,并设定了一个临界质量,超过这个临界质量,坍缩就不可避免。这个临界质量没有牛顿的类似物;它在概念上不同于牛顿引力中的Stoner-Landau-Escherasekhar极限,后者是对超相对论费米子渐近达到的。对于白矮星,广义相对论临界质量非常接近斯通-朗道-拉塞卡极限。对于中子星来说,最大质量-所谓的奥本海默极限-比斯通-朗道-拉塞卡极限要小得多。这是因为中子星内部流体静力平衡的广义相对论修正在整个恒星中都很重要,包括径向坐标$m(r)$中的质量和牛顿引力加速度$Gm(r)/r^2$都很小的中心部分。
2016-01-13 astro-ph.HE gr-qc
Magnetar magnetothermal evolution with Landau-quantized electrons: enhanced Joule heating due to free electron diamagnetism and the magnetar heating problem
Columbia Astrophysics Laboratory, Columbia University(哥伦比亚大学天体物理实验室,哥伦比亚大学)
本研究通过模拟验证朗道量子化增强的焦耳加热,发现其虽能加速弱场磁星的能量耗散,但不足以解决强场磁星的加热问题。
2026-09-22 astro-ph.HE
Magnetic neutron star cooling and microphysics
我们研究的相对重要性的几个最近更新的微观物理输入的中子星冷却理论和超强磁场的磁星,包括在其地壳的朗道量子化的影响所带来的影响。我们使用有限差分代码模拟中子星热演化的时间尺度从小时到兆年更新的微观物理输入。短时间尺度($\lesssim1$年)的考虑是可能的热覆盖信封没有准定常近似固有的治疗在传统的中子星冷却代码的治疗。对于强磁化中子星,我们考虑了朗道量子化对热力学函数和热导率的影响。我们模拟了普通中子星和磁星的冷却与非吸积和吸积壳,并与观测结果进行了比较。在强量子化磁场中抑制辐射和传导不透明,并形成凝聚的辐射表面,大大提高了早期的光子光度,使磁星的寿命更亮,但更短。这些效应加上强质子超流性的效应,减缓了数千年年龄的中子星的冷却,可以解释大约一半的磁星的热光度,而无需调用加热机制。观测到的其他磁星的热光度仍然高于理论预测,这意味着加热,但量子化磁场和重子超流性的影响有助于减少差异。
2018-06-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Relativistic Quantum Approach to Neutrino and Antineutrino Emissions via the Direct Urca Process in Strongly Magnetized Neutron-Star Matter
本文研究了强磁场作用下中子星物质直接Urca过程的中微子和反中微子辐射。我们计算的中微子发射率的直接Urca过程,即中子转换为质子,电子和反中微子,或质子-电子对转换为中子-中微子对。在朗道能级描述的状态下,我们求解了质子和电子的精确波函数。我们发现,直接Urca过程可以满足运动学约束,即使在密度区域,这个过程通常不会发生在没有磁场。
2021-12-11 astro-ph.HE nucl-th
Effects of Landau quantization on neutrino emission and absorption
本文研究了强磁场中朗道量子化对中微子发射和吸收的影响,通过全相对论计算发现量子化共振在特定密度下显著放大中微子发射率与不透明度,并提出了新的半解析近似方法。
2025-02-20 astro-ph.HE nucl-th
Probing the properties of the pulsar wind via studying the dispersive effects in the pulses from the pulsar companion in a double neutron-star binary system
脉冲星风中$e^\pm$的速度和密度分布是磁层模型的重要区别,也是决定脉冲双星高能辐射的关键参数。在这项工作中,提出了一种直接的方法,这可能探测风的双脉冲双星的一个脉冲星的属性。当来自第一形成脉冲星的无线电信号穿过来自年轻伴星的脉冲星风中的相对论性$e^\pm$流时,不同射频的分量将被分散。它将引入一个额外的依赖于频率的脉冲到达时间延迟,这是轨道相位的函数。在本文中,我们用脉冲星风的性质来表示上述色散延迟。作为例子,我们将该公式应用于双脉冲星系统PSR J 0737 - 3039 A/B和脉冲星-中子星双星PSR B 1913 +16。对于PSR J 0 737 - 30 39 A/B,在最佳脉冲星风参数下,上合点附近30 0 MHz处的时间延迟为$\lesssim10μ$ s,是当前定时精度的$\sim$的一半。对于PSR B 1913 +16,假设中子星具有典型的自旋光度$10^{33}$,ergs/s,则在300 MHz处的时间延迟为$10\sim20μ$ s.该脉冲星的最佳计时精度为1400 MHz的$\sim5μ$ s。因此,我们有可能在档案数据中找到这种信号。否则,我们可以设置自旋下降光度的上限。类似分析也适用于其它11颗已知脉冲星-中子星双星
2017-08-30 astro-ph.HE
Neutrino opacities in magnetic fields for binary neutron star merger simulations
University of California Berkeley(加州大学伯克利分校);Ohio University(俄亥俄大学)
研究中子星合并过程中强磁场对中微子相互作用率的影响,提出近似计算方法,考虑Landau量子化和异常磁矩效应,改进中微子传输和风味演化模拟。
2026-04-09 astro-ph.HE nucl-th
Properties of the outer crust of strongly magnetized neutron stars from Hartree-Fock-Bogoliubov atomic mass models
利用最新的实验原子质量数据,结合基于Hartree-Fock-Bogoliubov方法的微观原子质量模型,研究了冷非吸积磁星(即具有很强磁场的中子星)外壳的平衡性质.强磁场引起的电子运动朗道量子化对地壳物质的组成和状态方程有重要影响。研究还表明,磁星的外壳可能比普通中子星的外壳大得多。
2013-05-02 astro-ph.HE nucl-th
Neutron stars as extreme laboratories for gravity tests
中子星在研究基础物理学的各个重要方面,特别是强场重力测试和超致密核物质在低温下的状态方程方面,用途广泛。然而,在许多情况下,这两个目标相互退化。我们讨论如何脉冲星计时和引力波提供准确的测量中子星系统,以及如何有效地打破简并使用工具,如普遍的关系。我们还提出了未来的机遇和挑战的中子星物理领域的观点。
2022-09-07 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Magnetohydrodynamic stability of magnetars in the ultrastrong field regime I: The core
我们研究中子星核心物质组成的中子,质子和轻子线程由一个磁场强度磁场$10^{14}$ -$10^{17}$ G,量子电动力学效应和朗道量子化的费米子的磁流体动力学稳定性。稳定性是确定使用弗里德曼-舒茨形式主义的正则能量的流体扰动,我们计算的磁化流体与$H\neq B$。使用这一点和欧拉-海森堡-费米-狄拉克拉格朗日的朗道量子化的带电费米子的强磁化流体,我们计算的局部稳定性标准的流体板作为一个替身的一段中子星核心,占磁性和成分梯度浮力。平板被一个正交于引力场的场穿过,这是笛卡尔对环形场的类比。我们发现,对于足够强的磁场$B\gtrsim10^{15}$ G,磁化流体是不稳定的磁声型不稳定性的顺序$10^{-3}$ s的增长时间。不稳定性是由欧拉-海森堡-费米-狄拉克拉格朗日量的二阶场导数的急剧变化引发的,这些变化发生在额外的朗道能级开始被填充的地方。这些急剧的变化在零温度下是发散的,但在非零温度下是有限的,因此使用实际的中子星核心温度$5\times10^7$ K $<T<5\times10^8$ K。我们推测这种机制可以促进磁畴的形成,正如Blandford和Hernquist(1982)以及Suh和Mathews(2010)所预测的那样。
2021-08-24 astro-ph.HE
Neutron contribution to the force on a proton vortex in superconducting neutron-star matter
Ioffe Institute(约费研究所)
研究超导中子星物质中质子涡旋受力,基于朗道费米液体理论用动力学方法,发现正常中子因与超导质子的费米液体耦合对质子涡旋施加纵向力,分析了该力性质并估计其大小。
2026-07-13 astro-ph.HE cond-mat.supr-con nucl-th
Cyclotron harmonics in opacities of isolated neutron star atmospheres
一些X射线暗孤立中子星(XDINS)和超新星遗迹(CCO)中的中心致密天体在热软X射线谱中表现出吸收特征。有人假设,这些特征可能是由于自由-自由吸收不透明度中的周期性峰值,这是由磁场B<10^{11} G中电子运动的朗道量子化或磁场B>10^{13} G中离子运动的类似量子化引起的。在这里,我回顾了自由光吸收中回旋量子谐波背后的物理学,讨论了它们的计算的不同近似,并解释了为什么离子回旋谐波(超出基波)不能被观察到。
2018-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Stability of interlinked neutron vortex and proton flux-tube arrays in a neutron star -- III. Proton feedback
本文通过三维耦合Gross-Pitaevskii与Ginzburg-Landau方程模拟中子星外壳中涡旋与磁通管缠结,发现质子反馈平滑减速、减小自转突变并稳定动力学。
2023-05-08 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Axisymmetric models for neutron star merger remnants with realistic thermal and rotational profiles
合并的中子星预计会在快速的差速旋转中产生热的亚稳态残余物,随后冷却并演变成刚性旋转的中子星或坍缩成黑洞。研究这个亚稳相及其进一步演化对于预测和解释这种合并的电磁,中微子和引力信号是必不可少的。在这项工作中,我们建立了双中子星合并残留物的模型,并提出了新的旋转和热定律,描述合并后的残留物。我们的框架是能够再现准平衡配置的通用状态方程,旋转和温度分布,包括非正压的。我们表明,我们的结果是一致的数值相对论模拟散装剩余物的性质,如质量,角动量,形成一个巨大的吸积盘。由于我们的轴对称代码的计算成本较低的完整的3+1维模拟相比,我们可以进行广泛的探索的二元中子星剩余参数空间研究几十万配置不同的状态方程。
2021-03-18 astro-ph.HE gr-qc
Magnetic field inhibits the conversion of neutron stars to quark stars
中子星提供了一个天然的实验室来测试量子色动力学(QCD)的一些独特的含义-强相互作用的基础理论-在非常高的重子密度的极端条件下。有人认为QCD的真正基态是奇异夸克物质,因此,在适当的条件下,中子星应该转变为奇异夸克星。当局已作出重大努力,研究这项转变的细节,而当局亦正进行这项工作。在这封信中,我们表明,高磁场的存在,中子星的一个基本特征,强烈抑制转换的中子星裸夸克星。
2009-06-08 astro-ph.HE
Studying Frequency Relations of kHz QPOs for 4U 1636-53 and Sco X-1: Observations Confront Theories
通过拟合两个原型中子星准周期振荡源(4U~1636-536和Sco X-1)中同时出现的低kHz和高kHz准周期振荡(QPO)的频率,检验了目前提出的所有QPO模型的预测能力。模型预测两个频率之间的线性、幂律或任何其他关系。我们发现,对于看似合理的中子星参数(质量和角动量),没有模型可以令人满意地再现数据,导致我们的拟合卡方值非常大。对于4U~1636-53和Sco X-1,这在很大程度上是由于数据与线性关系显著不同。一些模型表现相对较好,但仍然有自己的问题。对数据与模型进行这种详细的比较,将有助于确定进一步改进这些模型的途径。
2010-10-29 astro-ph.HE
The Physics of Accretion Onto Highly Magnetized Neutron Stars
研究强磁化、吸积的中子星的磁极上方区域的物理过程,对于我们理解恒星和双星系统的演化至关重要。也许更重要的是,它为我们提供了一个研究暴露在极端辐射、引力和磁场下的高温和高密度等离子体物理的天然实验室。在过去的十年里,观测已经揭示了等离子体以接近光速的速度落在中子星表面时停止的方式。最近在模拟这些过程方面的进展已经导致了对磁场和等离子体性质的直接测量。另一方面,许多物理过程已经被确定,挑战我们目前的图片如何吸积过程到中子星的作品。观测和理论是我们在这一制度中的基本工具,因为极端条件无法在地球上复制。本白皮书概述了当前的理论,突出的理论和观测挑战,以及在当代天体物理学研究中解决这些问题的重要性。
2019-03-29 astro-ph.HE
Magnetic Field Decay Due to the Wave-Particle Resonances in the Outer Crust of the Neutron Star
考虑到中子星外壳的应用,我们采用完全相对论的Particle-In-Cell模拟方法研究了磁场的衰减。数值计算是在2维空间中进行的,初始磁场被设置为由模拟穿过NS的全局场的均匀磁场和将源自大尺度湍流的霍尔级联的湍流磁场组成。结果表明,湍流的哨声级联优先在垂直于均匀磁场的方向上传输磁能。研究还发现,由于朗道共振导致低能电子主要在平行于均匀磁场的方向上被加热,而高能电子主要在回旋共振下被加热,使得高能尾区的分布函数各向同性,因此电子的分布函数变得各向异性.此外,我们指出,各向异性程度取最大值作为初始湍流磁场能量的函数。作为一种替代传统的欧姆耗散,我们建议,磁场在外壳的NS,级联下降到电子惯性尺度通过哨声湍流,将衰减主要是由耗散过程通过朗道阻尼和回旋共振。
2010-12-18 astro-ph.HE
Prospect of unraveling the first-order phase transition in neutron stars with $f$ and $p_1$ modes
本研究通过构建有无一阶相变的中子星状态方程集合,分析f模和p模振荡的频率-阻尼时间关系,发现集合特异性排除区域,但高阶模式超出当前探测器能力,准普适关系无法区分集合。
2024-11-27 astro-ph.HE gr-qc