Rapidly rotating compact stars in Rastall's gravity
在这项工作中，我们研究快速旋转的恒星考虑拉斯特尔引力理论。本文对两种常用的参数化方法得到并求解了这两种方程。然后，质量半径关系，转动惯量和其他感兴趣的结果，并与非旋转恒星的比较。
2022-01-04 astro-ph.HE
The rest-frame ultraviolet spectra of GRBs from massive rapidly-rotating stellar progenitors
大质量恒星在其最终爆炸前的性质会在其恒星风和终端激波产生的星周介质（CSM）中留下印记。我们进行了一个详细的，全面的计算的平均光度伽马射线暴（GRB）的时间变量和角度依赖的透射光谱的CSM结构中产生的崩溃的20 Msun，快速旋转，Z=0.001祖星爆炸。我们研究的情况下，金属最初是在气相中，以及在其中，他们被严重耗尽成灰尘的情况。我们发现，只有当金属在GRB爆炸前被严重耗尽成尘埃时，来自硅、碳和铁的低电离态的高速线才最初存在于光谱中。然而，这样的线消失的时间尺度上的几分之一秒的爆发观察轴上，几秒钟的爆发看到在高纬度，使他们的观察几乎是不可能的。相反，在所有条件下，在终端冲击中产生的静止帧线都清晰可见。我们的结论是，时间分辨，早期的光谱是不是一个有前途的方式，可以常规研究的伽玛射线暴祖风的属性。以前在伽玛射线暴紫外光谱中检测到的高速特征必须是由于一个物理上不相关的吸收体的叠加，或者是由于一个具有非常不寻常性质的祖星。
2010-03-19 astro-ph.HE
An Argument for Weakly-Magnetized, Slowly-Rotating Progenitors of Long Gamma-Ray Bursts
本文利用Case-C质量转移的双星演化方法，对X $-$射线双星中的几个黑洞的自旋进行了预测，并得到了三种情况的观测证实。这些黑洞的旋转能量足以为长伽马$-$射线暴和超新星（GRB/HNe）提供能量，并且仍然留下克尔黑洞。然而，这种恒星内部的强磁场和/或发电机效应耗尽了它们核心的角动量，从而阻止了类星体的形成。因此，即使双星可以产生克尔黑洞，它们的大部分旋转都是从恒星地幔获得的，在黑洞形成和旋转之间有很长的延迟。这样的双星不会形成伽玛暴。我们研究所需的条件，以产生伽玛射线暴是否可以满足这样的BH的祖先。潮汐同步和阿尔文时标进行了比较，不同强度的磁场线程He星。一个搜索的磁场范围内，允许潮汐自旋的所有方式在恒星的核心，但防止其慢下来在差分旋转阶段。能量产生一个强大的磁场在核心崩溃，这可能会允许伽玛射线暴中央引擎，也估计。一个观察合理的选择参数被发现（$B \lesssim10^2$ G线程缓慢旋转的他星），这使得铁核心，以保持大量的角动量。因此，Case-C-mass-transfer双星通道能够解释长伽玛暴。然而，在它们的氢燃烧和氦燃烧阶段，祖细胞必须具有低的初始自旋和低的内部磁场。
2013-11-19 astro-ph.HE
Thermonuclear explosions of rapidly rotating white dwarfs - II. Detonations
背景：超亮Ia型超新星（SNe Ia）可以用快速旋转的白矮星（WD）的超拉塞卡质量爆炸来解释。在前面的论文中，我们表明，爆燃的情况下，适用于快速旋转的WD产生的爆炸，不能解释大多数的超新星Ia。目的：祖星的旋转允许形成具有较浅密度分层的超rasekhar质量WD。我们使用简单的估计生产的中间和铁族元素在纯爆炸的快速旋转WD评估其可行性，解释罕见的超新星Ia。方法：我们在流体静力学平衡中数值构建WD，根据各种旋转定律旋转。通过考虑密度分层和评价流体动力学模拟的结果来估计爆炸产物。结果如下：我们表明，大量的中间质量元素产生的理论动机的旋转法律，即使是对WD的即时引爆。结论：快速旋转的WD爆炸可能提供了一个罕见的超亮超新星Ia的燃烧物质和爆炸运动学方面的解释。
2009-11-18 astro-ph.HE
Asymmetric core collapse of rapidly rotating massive star
非轴对称特征被发现在一个快速旋转的大质量恒星的核心崩溃，这可能有重要的影响，磁场放大和生产的双极外流，可以爆炸的恒星，以及r-过程核合成和natal踢。一个进化的快速旋转的大质量恒星的崩溃，其次是在三维流体动力学模拟使用的FLASH代码与中微子泄漏。一个旋转的原中子星（PNS）以非零的线速度形成。这可能有助于致密残留物的出生踢。PNS被湍流介质包围，其中高剪切可能放大磁场，这反过来又可以驱动双极流出。PNS附近的富中子物质可能会引起强烈的r过程核合成。快速旋转的PNS具有E> 10 foe的转动能。以类似方式进行的磁星形成将能够通过自旋下降机制在超新星喷出物中沉积一部分能量。这些过程对于由快速旋转的祖星产生的罕见超新星可能很重要，即使在本研究中没有模拟完整的爆炸。
2017-11-30 astro-ph.HE
Black Hole Formation and Explosion from Rapidly Rotating Very Massive Stars
在轴对称数值相对论中，通过旋转星族III大质量恒星的对不稳定性坍缩，研究了黑洞的形成过程。作为初始条件，我们采用了一个祖星，这是通过演变的质量为$320M_\odot$的快速旋转零年龄主序星（ZAMS），直到它达到一对不稳定区。我们发现，对于这种快速旋转的模型，一小部分的质量，$\sim 10M_\odot$，形成一个环面周围的剩余BH质量$\sim 130M_\odot$和外流驱动的流体动力学效应。我们还进行了模拟，人为地降低了祖星的初始角速度，发现只有一个小的或没有环面形成，没有外流驱动。在考虑粘性和复合效应的情况下，我们讨论了快速旋转模型中残余环面的可能演化情形，并指出如果$\sim 10^{52}$ erg的能量从环面注入到包层中，爆炸的光度和时标可以分别达到$10^{43}$ erg/s和yrs的量级.我们还指出了用地基引力波探测器观测快速旋转模型BH形成的引力波的可能性。
2018-09-27 astro-ph.HE
Mass and spin constraint on black holes in long GRBs
本文计算了一个准球形缓慢旋转的吸积流在黑洞周围的演化过程，黑洞的质量和自旋演化到足以通过视界进行质能转移的程度。我们的模型与驱动长伽马射线暴的中央引擎有关，这种长伽玛射线暴起源于大质量恒星的坍缩。我们的研究结果显示了一个新形成的黑洞应该拥有多大的质量和自旋才能发射长伽玛暴。
2019-12-03 astro-ph.HE
The high-redshift star formation rate derived from GRBs: possible origin and cosmic reionization
长伽玛射线暴（GRBs）的星载模型表明，它们可以追踪恒星形成的历史。因此，伽玛暴有可能成为测量高红移恒星形成率（SFR）的有用工具。Bracksar模型解释了GRB的形成是通过快速旋转的大质量恒星带着$M> 30M_\odot$坍缩成黑洞，这可能意味着在高红移下SFR的降低。然而，我们发现2005-2012年期间的\emph{Swift}暴是有偏的，包括一个关于$(1+z)^{0.5}$的因子，这与最近的结果一致。取此因子后，从伽玛暴导出的SFR在达到$z\sim 9.4$时并不显示陡降。我们考虑由快速旋转的低质量贫金属星产生的伽玛暴来解释高红移伽玛暴率过剩。质量大于$12M_\odot$的快速旋转恒星的化学均质演化情景（CHES）被认为是与长伽玛暴相关的一条有前途的通往类星体的道路。我们的结果表明，对于足够低的金属丰度$Z\leq 0.004$，质量范围为$12M_\odot<M<30M_\odot$的恒星和伽玛暴效率因子$10^{-5}$都能很好地拟合SFR。结合这两个因素，我们发现从大质量恒星到伽玛暴的转换效率提高了10倍，这可能能够解释高红移伽玛暴率的过剩。我们还调查了宇宙再电离的历史，使用派生的SFR。GRB推断的SFR将足以维持$6<z<10$上的宇宙再电离，并再现观测到的汤姆逊散射到宇宙微波背景的光学深度。
2014-01-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Hadronic matter phases and their application to rapidly rotating neutron stars
中子星通常被认为是具有高密度内部和内核区域的天文物体，其中预计会出现各种强子物质相。一些研究表明，内部结构影响恒星的宏观现象。然而，我们知道恒星的内部结构强烈依赖于状态方程（EOS）。高密度物质的物态方程仍然不清楚，最近的一些观测表明物态方程的限制。理论研究应阐明在高密度和/或高温下的EOS。例如，许多理论研究试图解释快速旋转的中子星的旋转效应（即，（图1）。因此，我们也将我们的EOS应用于快速旋转的恒星。此外，中子星会产生很强的磁场。最近的一些研究表明，这个磁场对EOS施加限制。在本文中，我们集中在内部结构的调查和我们的EOSs旋转的恒星的应用。我们发现，我们的EOS之一是一致的观察，另一个是不一致的。我们还发现了一个重要的关系半径和旋转。
2015-12-28 astro-ph.HE
Electromagnetic priors for black hole spindown in searches for gravitational-waves from supernovae and long GRBs
一些核心坍缩超新星似乎是高能的，其中一部分是非球面的，与长伽玛暴有关。我们利用观测到的电磁辐射从核心坍缩超新星和伽玛暴施加约束的自由能源作为一个搜索之前，他们的引力波发射。我们审查这些事件的基础上，有限的效率为动力的超新星的自旋能量转换为磁风。我们发现，一些超高能事件不能由快速旋转的原中子星的自旋下降凭借其有限的旋转能量。相反，它们可以由黑洞的自旋下降产生，这为LIGO、Virgo和LCGT感兴趣的引力波发射提供了独特的前景。
2011-11-01 astro-ph.HE
Radiation from rapidly rotating oblate neutron stars
本文详细介绍了快速旋转扁球形致密天体辐射的理论框架。通过使用Hamilton-Jacobi形式主义，我们展示了如何特殊的相对论旋转效应，如角像差，多普勒增强，和时间延缓自然出现从旋转的紧凑对象的广义相对论处理。我们使用的Butterfly-Ipser度量扩展到第二阶旋转，因此包括光弯曲，帧拖动，和四极偏差的影响，我们的测地线计算。我们还详细描述了所使用的数值算法，并提供了一个开源的实现的数值框架，称为本德。作为应用，我们研究了谱线轮廓（即，涂抹内核）从快速旋转的扁圆中子星。我们发现，在这个度量描述的二阶四极效应是不够强，几乎任何物理现实的参数组合，以产生狭窄的可观察到的功能，在光谱能量分布，因此，实际上检测到它们是不可能的。还针对所有视角报告了旋转拖尾核的十分之一最大值处的全宽和半最大值处的全宽。然后，这些可以被用来定量地估计旋转拖尾对所观察到的光谱的影响。我们还计算了准确的脉冲轮廓和观测者的天空图的快速旋转吸积毫秒恒星上的热点发射。这使我们能够量化人们期望从典型的快速旋转的毫秒脉冲星上观察到的脉冲部分的强度。
2018-03-20 astro-ph.HE
Anisotropic emission of neutrino and gravitational-wave signals from rapidly rotating core-collapse supernovae
我们提出的中微子和GW信号的基础上的三维（3D）核心坍缩超新星模拟快速旋转的27 $M_{\odot}$星的分析。我们发现了一种新的中微子信号，它是由灯塔效应产生的，其中强中微子发射区域绕旋转轴的旋转导致中微子信号的准周期调制。根据观察者的视角，时间调制将在IceCube和未来的Hyper-Kamiokande中清楚地检测到。GW发射也是各向异性的GW信号发射，如前所述，最强烈的朝向赤道旋转核心崩溃和反弹，和非轴对称的不稳定性在postbounce阶段导致更强的GW发射朝向自旋轴。我们表明，这些GW信号可以成为LIGO级探测器的银河系事件的目标。反弹后GW发射的起源自然解释了为什么GW的峰值频率大约是中微子调制频率的两倍。我们指出，同时检测到的旋转引起的中微子和GW签名可以提供一个快速旋转的原中子星在出生时的吸烟枪签名。
2018-01-06 astro-ph.HE
Three-dimensional simulations of rapidly rotating core-collapse supernovae: finding a neutrino-powered explosion aided by non-axisymmetric flows
本文报道了在各向同性扩散源近似下采用中微子输运方案对$11.2$和27颗$M_{/odot}$星进行的一系列三维转动核坍缩模拟的结果。通过系统地改变旋转的初始强度，我们发现27个$M_{/odot}$祖细胞的旋转辅助爆炸，在没有旋转的情况下失败。在以前的二维（2D）自洽旋转模型中没有捕捉到的独特功能，因为不断增长的非轴对称不稳定性起着关键作用。在快速旋转的情况下，由所谓的低$T/|W|$不稳定性产生的强螺旋流增强了从原中子星（PNS）到增益区的能量输运，使激波膨胀更有能量。爆炸在垂直于旋转轴的方向上发生得更强烈，这与以前的2D预测不同。
2016-05-19 astro-ph.HE
Gravitational Redshift for Rapidly Rotating Neutron Stars
University of Alberta（阿尔伯塔大学）
本文提出修正快速旋转中子星引力红移计算中的误差，以提高X射线脉冲星观测数据的准确性。
2025-10-14 astro-ph.HE
The early evolution of magnetar rotation -- II. Rapidly rotating magnetars: Implications for Gamma-Ray Bursts and Super Luminous Supernovae
本研究通过2D磁流体动力学模拟和解析估计，证明自转周期极短且强磁场的磁星可在冷却早期释放足够能量驱动伽马射线暴，而中等磁场磁星则可能在数天至数周内通过磁偶极辐射增亮超亮超新星光变曲线。
2023-10-21 astro-ph.HE
Properties of rapidly rotating hot neutron stars with antikaon condensates at constant entropy per baryon
我们考虑一个无中微子的热中子星，它的核心含有反K介子凝聚，并且每个重子的熵是有限的。我们找到了一系列熵和反K介子光学势的状态方程，并生成了静态和旋转恒星的质量分布。自转引起恒星平衡的许多变化，因此它的结构性质也随之演化。在这项工作中，我们报告的旋转对热中子星的质量和形状的不同状态方程和热力学条件的影响。还探讨了高温静态中子星的温度分布。我们还对具有强磁场的轴对称旋转NS所发射的引力波的振幅作了粗略的估计。
2018-09-27 astro-ph.HE
The Second Plateau in X-ray Afterglow Providing Additional Evidence for Rapidly Spinning Magnetars as the GRB Central Engine
在尼尔·盖尔斯的\emph{Swift}数据中已经收集到了伽马射线暴（GRB）中心引擎的证据。例如，一些伽玛暴显示出内部X射线平台，随后是非常陡峭的衰变，这很难在黑洞（BH）中心引擎的框架内解释，但在快速旋转的磁星引擎图片中是一致的。在高原的末端，非常陡峭的衰减表明中心引擎突然停止，这被解释为超大质量磁星在旋转时坍缩成黑洞。在这里，我们提出了一些额外的证据，如第二个X射线平台功能会出现，如果回落吸积可以激活新生BH和足够的能量可以从新生BH转移到伽玛射线暴冲击波。通过对所有长伽玛暴的系统数据分析，我们在\emph{Swift}样本中发现了三个候选者，即，GRB 070802、090111和120213 A，其X射线余辉光变曲线包含两个平台，第一个是内部平台。我们发现，在一个相当宽松和合理的参数空间，第二个X射线平台数据的所有3个伽玛暴可以很好地解释与我们提出的模型。未来的观测可能会发现更多类似的事件，这可能会提供更多关于磁星和新生BH性质的信息。
2020-05-02 astro-ph.HE hep-th
Spontaneous Lorentz symmetry breaking effects on GRBs jets arising from neutrino pair annihilation process near a black hole
中微子对湮灭为电子-正电子对（$ν{\bar ν}\to e^-e^+$）的研究是天体物理学的重要课题，因为它是伽马射线暴（GRB）的一种可能的动力机制。在本文中，我们估计的伽玛射线能量沉积率（EDR）所产生的中微子对湮灭在赤道平面的缓慢旋转的黑洞几何形状修改的洛伦兹对称性破缺（诱导的背景熊蜂矢量场）。更具体地说，由于存在无量纲洛伦兹对称破缺（LSB）参数$l$所产生的非最小耦合之间的大黄蜂场与非零真空期望值和重力，度规解决问题不同于标准的缓慢旋转的克尔黑洞。通过对基于引力的慢旋转大黄蜂黑洞黑洞周围薄吸积盘温度分布进行等温和梯度两种形式的理想化，研究了自发LSB对$ν{\bar ν}$湮灭效率的影响.对于这两种配置文件，我们发现，LSB参数$l>0$的正值诱导增强的EDR与中微子-反中微子湮灭。因此，与标准公制相比，在大黄蜂重力修正的缓慢旋转几何周围为伽玛暴射流提供动力的过程更有效。利用观测到的不同类型（短、长、超长）伽玛暴的γ射线亮度，通过对参数空间$l-a$（$a^2\ll1$）中EDR的分析，我们找到了LSB参数$l$的允许范围。
2023-03-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A versatile numerical method for obtaining structures of rapidly rotating baroclinic stars: self-consistent and systematic solutions with shellular-type rotation
本文发展了一种基于自洽场格式的快速旋转恒星结构的数值计算方法。迭代地获得解。用这种方法自洽地计算了快速旋转的正、斜压平衡态。通过改变恒星内部的等熵面，研究了两类旋转斜压星。系统地计算了这些方程的解序列，并得到了临界转动模型，超过该模型就不存在转动平衡态。所有这些旋转的斜压星都必须满足Bjerknes-Rosseland规则。在假设恒星为理想气体星的条件下，成功地得到了等熵面为扁圆形且表面温度在两极比赤道高的壳状自转斜压星的自洽解.这是第一个自洽的和系统的解决方案，快速旋转的斜压星壳型旋转。由于它们的快速自转满足稳定性准则，这些旋转的斜压星将是动力学稳定的。这种新的数值方法和快速旋转斜压恒星的解将有助于研究快速旋转的恒星演化。
2015-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-axisymmetric oscillations of rapidly rotating relativistic stars by conformal flatness approximation
采用广义相对论的空间共形平坦近似，提出了一种新的计算快速旋转相对论恒星非轴对称本征模的数值方法。该近似抑制了相对论引力的辐射自由度，场方程被转化为一组椭圆方程。该代码进行了测试，对低阶的F-和P-模式的缓慢旋转的恒星，我们的新代码计算的频率和计算的完整的理论观察到一个很好的协议。整个序列的低阶反向旋转f-模式的计算，这是容易受到引力辐射驱动的不稳定性。
2012-11-07 astro-ph.HE gr-qc
Stationary resonances of rapidly-rotating Kerr black holes
研究了在快速旋转Kerr黑洞背景下的大质量标量场的Klein-Gordon方程。特别是，我们推导出一个简单的公式，在黑洞时空的静态（边缘稳定）的共振场。解析推导的公式示出同意直接数值计算的共振。我们的结果提供了一个上界的不稳定制度的快速旋转克尔黑洞的大规模标量扰动。
2013-11-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Mechanism of r-mode stability in young rapidly rotating pulsars
我们证明，在年轻的快速旋转的类星体的r-模式的稳定性可能会得到解释，如果考虑到强介质修改的核子-核子相互作用，因为在致密的核子物质的软化的π自由度。不需要有效的直接Urca过程。在我们的模型中，观测到的旋转最快的年轻脉冲星PSR J 0537 -6910的质量应该是$\geq 1.8M_{\odot}$。
2014-12-01 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Rapidly rotating neutron stars in $R$-squared gravity
引力的$f(R)$理论是对暗能量最流行的替代解释之一，因此研究这些理论可能的天体物理意义是一项重要的任务。本文通过考虑在$R^2$引力作用下快速旋转的中子星，在这个方向上取得了实质性的进展。数值结果和我们使用的方法是非微扰和自洽的。详细研究了中子星的质量、半径和转动惯量等性质，结果表明自转放大了对广义相对论的偏离，最大质量和最大转动惯量可以达到很高的值。这一观测结果类似于之前在其他引力理论（如标量张量理论）中对快速旋转的中子星的研究，它可能会导致强烈的天体物理学表现。
2015-01-19 astro-ph.HE gr-qc
Internal X-ray plateau in short GRBs: Signature of supramassive fast-rotating quark stars?
基于早期X射线余辉中通常观测到的“内部平台”，一颗超大质量、强磁化毫秒中子星（NS）被认为是至少某些短伽马射线暴（SGRB）的候选中心发动机。虽然以前的分析表明，这一建议和斯威夫特SGRB数据之间的定性一致性，观察到的破裂时间$t_b$的分布是窄得多的超大质量NS的崩溃时间的分布为几个NS状态方程（EoS）的调查。在本文中，我们研究了四个最近构建的“统一”NS EOS，以及三个发展中的奇怪的夸克星（QS）EOS在新的禁闭密度依赖质量模型。这里选择的所有EOS都满足最近对两颗质量精确测量的大质量恒星的观测约束。我们构造了一系列的刚性旋转NS/QS配置增加自旋频率$f$，从非旋转（$f = 0$）的开普勒频率（$f = f_{\rm K}$），并提供了方便的分析参数化的结果。假设宇宙学的NS-NS合并系统具有与银河系NS-NS系统相同的质量分布，我们证明了除了BCPM NS EoS之外的所有系统都可以再现从SGRB数据导出的当前$22\%$超大质量NS/QS分数约束。我们同时模拟了SGRB的观测量（断裂时间$t_b$，断裂时间光度$L_b$和电磁通道$E_{\rm total}$中的总能量），发现在同样好地再现其他观测约束的同时，QS EoS预测的$t_b$分布比NS EoS窄得多，更好地匹配数据。因此，我们认为，合并后的产品NS-NS合并可能是快速旋转的超大质量量子点，而不是NS。
2016-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
The Hawking evaporation process of rapidly-rotating black holes: An almost continuous cascade of gravitons
研究表明，快速旋转的克尔黑洞具有无量纲比$τ_{\text{gap}}/τ_{\text{emission}}=O(1)$的特征，其中$τ_{\text{gap}}$是连续霍金量子发射之间的平均时间间隔，$τ_{\text{emission}}$是单个霍金量子从黑洞发射所需的特征时间尺度.这种关系意味着来自快速旋转黑洞的霍金级联具有几乎连续的特征。我们的研究结果纠正了一些不准确的索赔，最近出现在文献中的霍金黑洞蒸发过程的性质。
2015-06-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Rapidly rotating neutron stars with a massive scalar field - structure and universal relations
我们在标量张量理论中构造了一个有质量标量场的快速旋转中子星模型。标量场具有非零质量的事实导致了非常有趣的结果，因为耦合参数的允许值范围显著加宽。这些偏离纯广义相对论的参数值与观测值一致时，可能会非常大。与静态情况相比，快速旋转可以将差异放大数倍。研究了慢转和快转情况下归一化转动惯量与四极矩之间的普遍关系。结果表明，这些关系式在很大程度上仍然与物态方程无关，并且与纯广义相对论的偏差可能很大。这使得大量标量-张量理论成为少数几个可以通过普适的$I$ -Love- $Q$关系检验的引力理论之一。
2016-07-12 astro-ph.HE gr-qc
Rapidly rotating neutron stars in scalar-tensor theories of gravity
本文给出了标量-张量引力理论中控制快速旋转中子星平衡的场方程，以及有代表性的数值解。研究了非平凡标量场存在的条件以及与广义相对论解的偏差。标量张量理论的两个例子进行检查-一种情况下，相当于Brans-Dicke理论和第二种情况下，这是微扰等价于爱因斯坦的广义相对论在弱场制度，但可以显着不同的强场。我们的数值结果表明，快速旋转的中子星模型与非平凡的标量场存在于这两种情况下，标量场的影响是更强的快速旋转。如果我们根据目前的观测结果来考虑耦合参数的值，那么只有标量-张量理论的第二个例子对中子星的结构有重要的影响。我们表明，标量化，快速旋转的中子星存在的参数范围比在静态的情况下，因为一个非平凡的标量场存在，即使耦合常数$β>-4.35$的值，这些解决方案是积极的比广义相对论的更有利。此外，快速旋转的标量张量中子星与广义相对论解的偏差明显大于静态情况。
2014-02-24 astro-ph.HE gr-qc
Interior Matter Estimates of Rapidly Rotating Compact Stars
通过比较不同理论模型下的真实自转频率与观测数据，尝试以自己的方式探索毫秒脉冲星SAXJ1808.4 -3658和可能的亚毫秒脉冲星XTEJ 1739 -285等快速自转致密星的内部成分，从而对致密星的物质组成产生更严格的约束。根据他们的处理方法，SAXJ1808.4 -3658是一颗具有奇异物质的恒星，而XTEJ 1739 -285是一颗混合恒星。
2010-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrogen-Poor Circumstellar Shells from Pulsational Pair-Instability Supernovae with Rapidly Rotating Progenitors
在一定的质量范围内，大质量恒星可以经历由电子/正电子对不稳定性引发的剧烈脉动，这种不稳定性会使物质膨胀，但不会完全破坏恒星。在一次或多次这样的脉动之后，这些恒星预计会经历核心坍缩，引发超新星爆炸。如果母星的金属丰度非常低，并且旋转速度足够快，可以进行几乎均匀的演化，那么对这种脉动现象敏感的质量范围可能低至50-70 Msun。脉动中喷射出的物质的质量、动力学和成分是决定爆炸后续观测特征的重要方面。我们研究了恒星模型和旋转速率的样本的动态，并讨论了第一批恒星的影响，LBV样的现象，和超亮超新星。我们发现，快速旋转的先驱体（>30%的临界值）的脉动对不稳定事件喷射的壳层是贫氢和氦和氧丰富。
2012-10-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Unusual behavior of epicyclic frequencies around rapidly rotating compact stars
我们报告了围绕旋转中子星和奇异夸克星的近圆形轨道中的轨道和周转频率的数值计算。用FPS状态方程描述中子星的结构，用MIT袋模型描述奇异夸克星的状态方程。在完全广义相对论下计算了匀速旋转恒星的位形。我们发现，垂直周转频率是非常敏感的扁率旋转的恒星。对于中等质量的旋转中子星模型，以及奇异夸克星模型，靠近恒星的测试粒子轨道的节进动的方向以一定的恒星旋转速率变化。这些发现可能对kHz QPO模型有影响。
2015-03-23 astro-ph.HE gr-qc
Purely imaginary polar resonances of rapidly-rotating Kerr black holes
我们证明了快速旋转Kerr黑洞的非振荡（纯虚）极准正规共振的存在性。这些纯虚共振态可以用紧致形式表示：w_n=-i2*pi* T_{BH} *（1 +1+n），其中T_{BH}是黑洞温度，l是模的球谐指数，n= 0，1，2，.是共振参数。结果表明，我们的分析结果的黑洞共振谱同意最近出现在文献中的新的数值数据。
2013-11-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A Missing-Link in the Supernova-GRB Connection: The Case of SN 2012ap
伽马射线暴（GRB）的特征是超相对论流出，而超新星的特征通常是非相对论喷出物。伽玛射线暴余辉通常在几天内迅速减速，因为它们的低质量喷射物迅速扫过相对较大质量的星周物质。然而，超新星，与沉重的喷出物，可以在近几个世纪的自由膨胀。超新星被认为具有非相对论性外流，除了少数伴随伽玛暴的相对论性超新星。SN 2009 bb是第一颗没有观测到伽玛暴的相对论流出超新星，这使得这种清晰的划分变得模糊。然而，与伽玛暴不同的是，SN 2009 bb的喷出物载有重子，并且在一年内几乎没有任何膨胀。我们报告了第一颗没有伽马射线暴但具有快速减速的相对论性喷出物的超新星，SN 2012 ap。我们发现了一个明亮的和迅速发展的无线电对应物驱动的相对论喷出物的拱星相互作用。然而，我们没有发现任何符合GRB的各向同性通量超过GRB 980425的六分之一。这第一次表明，即使没有观测到GRB，Ic型超新星的中心引擎也可以产生相对论性和快速减速的外流。
2015-04-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Triaxial instabilities in rapidly rotating Neutron Stars
用LORENE/Nrotstar程序研究了快速旋转中子星的粘滞驱动棒模长期不稳定性。这些不稳定性为中子星的旋转频率设定了比开普勒频率/质量脱落极限更严格的极限。程序中采用的方法包括扰动一个中子星的轴对称稳态位形，并通过构造一系列三轴准平衡位形来研究其演化。从CompOSE数据库中找出了Polytropic以及10个现实状态方程（EOS）的对称性破缺点。分段多变的EOSs的概念已被用来理解现实EOSs的旋转不稳定性，并与19个不同的现实EOSCompOSE验证。文中还简要地讨论了用地基LIGO/VIRGO干涉仪探测粘性不稳定性引起的准周期引力波的可能性。
2018-04-26 astro-ph.HE gr-qc
Instability windows and evolution of rapidly rotating neutron stars
我们考虑了低质量X射线双星中快速旋转的中子星在r模激发下的不稳定性（类似于地球上由科里奥利力控制的Rossby波）。我们认为，有限的温度效应在超流核心的中子星导致共振耦合和增强阻尼（因此稳定性）的振荡模式在一定的恒星温度。使用一个简单的唯象模型，我们表明，高自旋频率的中子星可能会花费大量的时间在这些“共振”温度。这一发现使我们能够解释LMXB中令人困惑的热快速旋转中子星观测，并预测一类新的热，非吸积，快速旋转中子星，其中一些可能已经被观察到，并暂时确定为静止LMXB（qLMXB）候选者。我们还对中子星的自旋频率施加了一个新的理论极限，解释了吸积毫秒X射线双星统计分析得出的截止自旋频率~730 Hz。除了解释观测结果外，我们的模型还提供了一种新的工具来限制超致密物质的性质，将测量的共振温度与理论预测的共振温度进行比较。
2014-03-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Orbital and epicyclic frequencies around rapidly rotating compact stars in scalar-tensor theories of gravity
在标量张量引力理论中，我们研究了快速旋转的中子星和奇异星周围的粒子的轨道和周转频率。我们发现这些频率非常大的偏差，当比较它们的相应值在广义相对论，最大质量旋转模型。相反，对于自旋频率为700赫兹（大约是中子星已知的最大自转速率）的模型，偏差通常很小。然而，对于一个非常刚性的状态方程和一个高质量的周转频率从它的GR值的偏差是明显的，即使在700赫兹的自旋频率。原则上，这种偏差在低质量x射线双星的准周期振荡模型中可能变得很重要，并且可以作为强引力的测试（如果其他参数受到很好的约束）。尽管本文主要集中在轨道和周转频率，我们在这里提出的第一次快速旋转，标量化的平衡致密星与现实的强子状态方程和奇怪的物质状态方程。我们还提供了非旋转极限下标量化中子星的外部时空及其周转频率的解析表达式。
2014-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Asteroseismology of rapidly rotating neutron stars - an alternative approach
本文研究了快速旋转中子星f模的引力波星震学关系。采用了一种与以往研究不同的方法--首先，用转动惯量代替恒星半径，其次，振荡频率和阻尼时间的归一化是不同的。结果表明，在非旋转的情况下，这可能会导致一个更强的状态方程的独立性和我们的目标是推广的静态关系的快速旋转的情况下和值的球形模式数$l\ge2$。我们采用现实的状态方程，涵盖了非常大的范围内的刚度，以更好地检查的关系的普遍性。最后，我们探讨了反问题，即由观测到的引力频率和阻尼时间反演出中子星的参数。事实证明，通过这组新的关系，我们可以使用三个频率以非常好的精度解决逆问题，这在以前的研究中是不可能的，其中还需要阻尼时间。星震学的关系也是特别好的大规模快速旋转的模型，受到长期不稳定性。
2015-07-23 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Rapidly rotating spacetimes and collisional super-Penrose process
我们考虑一般的轴对称旋转时空和检查粒子碰撞的ergoregion。所得结果是一般的，并与在N中旋转Teo虫孔的特殊情况下所得结果一致。Tsukamoto和C. Bambi，Phys.Rev.D91，104040（2015）.它表明，足够快的旋转，逃逸到无穷大的粒子的能量可以成为任意大（所谓的超彭罗斯过程）。此外，该能量通常比碰撞粒子的质心能量大得多。从这个意义上讲，情况与黑洞附近的碰撞完全不同。
2016-05-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Rapidly rotating black holes in dynamical Chern-Simons gravity: Decoupling limit solutions and breakdown
快速旋转的黑洞是理解爱因斯坦广义相对论（GR）修正的主要舞台。我们构造的解决方案，快速旋转的黑洞在动态陈-西蒙斯（dCS）重力，一个有用的和有动机的例子后GR校正。我们把dCS作为一个有效的理论，因此工作在去耦限制，在那里我们应用微扰方案使用克尔度规作为背景解决方案。利用标量场的解和度规微扰的迹，我们确定了微扰方法的有效性。我们发现，最大自旋极限可能是发散的，和解耦极限是强烈限制快速旋转。快速旋转的恒星质量黑洞可能被用来对dCS的耦合参数$\ell$施加强约束。为了使在GRO J1655-40中观测到的黑洞处于退耦极限内，我们需要$\ell \lesssim 22$ km，这个值比目前太阳系动力学陈-西蒙斯引力的界限小7个数量级。
2014-08-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Transient Instability of Rapidly Rotating Black Holes
本文研究了近极值Kerr黑洞对外部标量场、电磁场和引力场扰动的线性响应。我们表明，能量密度，电磁场强度和潮汐力所经历的下降观察者表现出瞬态增长的地平线附近。增长在极值极限中持续任意长，再现了极值克尔的视界不稳定性。我们解释这些结果在近地平线的几何形状，并讨论潜在的天体物理意义。
2016-10-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Dark matter transport properties and rapidly rotating neutron stars
中子星是寻找暗物质的好地方，因为它们的高密度允许重复的相互作用。大质量弱相互作用粒子（WIMP）可以在中子星的核或壳中有效地散射。在本文中，我们专注于WIMP的贡献，如剪切粘度或热导率的输运性质，因为这些可以大大提高长的平均自由程。我们推测WIMP增加了中子星物质的剪切粘度，并有助于稳定r模式振荡。这些是集体振荡，其中回复力是科里奥利力。目前，在许多观测到的快速旋转的恒星中，r模被认为是不稳定的。如果WIMP稳定了r模式，这将允许中子星快速自旋。这可能要求WIMP-核子截面接近目前的实验极限，并且中子星中WIMP的密度适当。
2012-05-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
