Acceleration of charged particles in rotating magnetized star
致密恒星外壳的带电粒子可能会被磁化恒星旋转产生的电场喷射和加速。对于中子星或混合星，带负电的粒子通常是电子，带正电的粒子主要是质子和铁。而奇异星的存在也包括奇异星从星表面喷出的可能性。从所有已知的中微子中发射的这种奇异介子的通量都在$10^9-10^{10}$ GeV的范围内。因此，这种质量巨大的奇异天体可能是我们至今仍未发现的最高能量宇宙射线的来源之一。我们的模型提出了这些超高能宇宙射线的可能来源。
2020-03-11 astro-ph.HE
Kicks of magnetized strange quark stars induced by anisotropic emission of neutrinos
本文研究了中子星核在磁场作用下的各向异性中微子辐射。我们将核心模拟为由奇异夸克物质的磁化理想气体构成，并在这种环境中实现恒星平衡的条件。进行计算，而不诉诸分析简化和温度，密度和磁场值对应的典型条件下的中子星的演变。各向异性的中微子发射产生火箭效应，有助于恒星的反冲速度。我们发现，反冲速度的计算值位于观测值的范围内，达到速度的顺序$\sim1000$公里的$^{-1}$之间的磁场$10^{15}-10^{18}$ G和半径为20至5公里，分别。
2018-05-09 astro-ph.HE
Stably stratified stars containing magnetic fields whose toroidal components are much larger than the poloidal ones in general relativity: A perturbation analysis
我们在广义相对论的框架下构造了稳定分层磁化星。磁场对恒星和时空结构的影响被视为非磁化恒星的扰动。通过假设理想的磁流体力学和采用单参数状态方程，我们推导出基本方程描述静态和轴对称的稳定分层的恒星含有磁场的环向分量比极向的大得多。通过数值计算研究了多种多变模型中磁场对恒星结构影响的基本性质。根据Braithwaite对一般磁化星的稳定性的推测结果，本研究中构造的某些磁化星可能是稳定的。
2019-04-18 astro-ph.HE gr-qc
Thermal Photons From Magnetized Bare Strange Stars
由奇夸克物质（SQM）和电子组成的等离子体具有相当高的等离子体频率（>20 MeV）。因此，一颗致密的恒星由这样的材料组成，一直到它的表面，即，一颗裸露的奇异恒星，将无法辐射出它的热辐射。我们使用MIT-bag模型，并假设SQM是高密度核物质的基态。我们调查是否存在一个磁场将允许传播的辐射频率低于SQM等离子体频率。因此，我们研究了在强磁场（B > 10^{12} G）作用下SQM等离子体中陀螺频率的存在。我们发现，小区域的频谱允许辐射传播由于存在的磁场。很可能从磁化的裸奇异星上可以观察到窄辐射带。
2013-06-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Magnetized strange quark matter under stellar equilibrium and finite temperature
在MIT Bag模型框架下研究了强磁场和有限温度下的奇异夸克物质。在这种条件下的物质被认为存在于致密天体的核心，如中子星和更奇特的紧凑物体，如夸克星。在这项研究中，由于存在一个强磁场的压力的各向异性被考虑和温度依赖的状态方程得到。在强场区，横向压力的行为表明，磁场高于$\sim10^{19}$ G时，夸克和电子气的横向坍缩，即使在有限的温度下，也可以增强坍缩。在不同温度、固定磁场和考虑重子数守恒、$β$ -平衡和电荷中性的情况下，给出了夸克星的单位重子能量和质量-半径关系的相应行为.
2019-02-07 astro-ph.HE
Neutrino Oscillation from Magnetized Strange Stars
奇异夸克物质（SQM）是核物质基态的一个可能候选者。与许多其他状态方程（EoS）一样，SQM似乎受到最近发现的1.97 $M_\odot$ PSR J1614-2230和2.01 $M_\odot$ PSR J 0348 +0432的严重限制。然而，通过新的$O(α_c^2)$微扰计算，SQM似乎能够容纳像$\sim 2.75 M_\odot$一样大的质量。SQM星或奇异星的文献估计其内部磁场与$10^{20}$ G一样大，但不太可能形成，因为它们需要产生$\sim 10^{57}$ erg。尽管如此，如果奇异恒星可能拥有磁强度场（$10^{15}$ G），它们的内部磁场很可能达到与$10^{17}$ G一样大的磁场。我们认为中微子能量的一些兆电子伏和振荡参数从太阳，大气和加速器实验。研究了奇异星中中微子共振振荡的可能性。
2014-01-15 astro-ph.HE hep-ph
Stability of magnetized strange quark matter in the MIT bag model with the density dependent bag pressure
在密度依赖的MIT袋模型中研究了磁化奇异夸克物质的稳定性。在MSQM的一致热力学描述中，夸克化学势、总热力学势和各向异性压力都获得了与袋压的密度导数成正比的相应附加项。确定了MSQM绝对稳定的模型参数空间，即，在零外压和零温度下，它的每重子能量小于最稳定的$^{56}$ Fe核的每重子能量。结果表明，存在一个磁场强度$H_{u\,max}$，在该磁场强度下，绝对稳定窗口的渐近袋压（$B_\infty\equiv B(\varrho_B\gg \varrho_0$）（$\varrho_0$为核饱和密度）的上限$B_\infty^u$为零.这个场的值，\hbox{$H_{u\,max}\sim$$(1$--$3)\cdot10^{18}$} ~G，代表磁场强度的上限，在强磁化的奇异夸克星中可以达到。它是澄清的绝对稳定窗口和上限的磁场强度的影响，通过改变参数的高斯参数化的袋压力的密度依赖性。
2015-01-30 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Structure of magnetized strange quark star in perturbative QCD
采用首阶微扰方法计算了奇异夸克物质（SQM）在磁场B = 10 ^18 G下的零温态方程. SQM包含两种无质量夸克味（上夸克味和下夸克味）和一种有质量夸克味（奇异夸克味）。最后，我们利用得到的EoS计算了磁化奇异夸克星的最大引力质量和相应的半径。我们采用了两种方法，包括规则微扰理论（RPT）和背景微扰理论（BPT）。在RPT中，耦合常数的红外（IR）冻结效应尚未考虑，而这种效应已包括在BPT中。我们得到最大引力质量的值是太阳质量的三倍多。各向同性结构计算SQS的有效性也进行了研究。我们的结果表明，各向异性方法开始显着的阈值磁场位于2* 10^18 G < B < 3* 10^18 G的区间内。此外，我们还计算了SQS的红移、紧致性和Buchdahl-Bondi界，证明了这个紧致天体不可能是一个黑洞。
2022-04-04 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Numerical Relativity Simulations of Magnetized Black Hole-Neutron Star Mergers
我们提出了新的数值技术，我们开发的发射的第一个参数的研究{\it磁化}黑洞-中子星（BHNS）合并，不同的磁场种子在最初的中子星。我们发现，磁场有一个可以忽略不计的引力波形和系统的整体动力学在合并过程中，无论磁场强度或BH自旋。在最近的一次模拟中，我们用大规模的纯极向磁场对未磁化的BHNS合并模拟的残留盘进行了播种，否则在完整的模拟中就不存在了。结果似乎是一个可行的sGRB中央引擎。
2013-03-04 astro-ph.HE
Differentially rotating strange star in general relativity
根据数值模拟和对GW 170817的多信使观测，认为快速和差异旋转的致密星形成于双中子星合并事件。这种差异旋转恒星的寿命和演化与合并后阶段的观测密切相关。以往对差异旋转中子星最大质量的研究多是假设恒星内部的旋转轮廓满足所谓的$j$ -const定律，只考虑中子星的状态方程。在本文中，我们将研究扩展到奇异星模型，以及一个新的旋转轮廓模型。发现差异显着的差异之间的差异旋转奇怪的恒星和中子星，与两个差异旋转的法律。发现中子星的中等微分自转率对于奇异星来说太大了，导致最大质量随着微分自转度从$\hat{A}\sim2.0$进一步增大而迅速下降，其中$\hat{A}$是表征$j$ -常数定律微分自转率的参数.因此，差动自转自约束恒星的最大质量会降到合理差动自转的匀速自转质量脱落极限以下。与中子星相比，在更小的微分自转速率和角动量下，也会发生向环形序列的连续过渡。尽管有这些差异，对于给定的角动量，最大质量之间的$\hat{A}$不敏感关系仍然成立，即使是新的微分转动定律。这些差异的天体物理后果和如何区分奇怪的星和中子星模型与未来的观测进行了讨论。
2019-02-25 astro-ph.HE gr-qc
Magnetic field effects on some astrophysical properties of Quark Stars
本论文的目的是研究由于磁场的存在如何修正夸克星的某些天体物理观测值。要做到这一点，我们需要获得状态方程（EOS），并考虑奇异夸克物质（由夸克u，d和s组成）的稳定性，冷密度和磁化在恒星平衡（β平衡，重子数守恒和电荷中性）。我们将使用现象学的麻省理工学院袋模型。研究了磁化奇异夸克物质（MSQM）的稳定性，考虑了模型参数s夸克质量、重子密度、磁场和Bag参数的变化。所得结果与磁化正常夸克物质（仅u和d夸克处于β平衡）以及奇异夸克物质（SQM）的结果进行了比较。结果表明，随着磁场的增加，每个重子的能量减小，这意味着MSQM比SQM更稳定。利用得到的物态方程得到了磁化奇异星的稳定构型，验证了磁场对降低质量半径比的作用。
2010-10-05 astro-ph.HE
High resolution numerical-relativity simulations for the merger of binary magnetized neutron stars
我们在日本超级计算机K。中子星和合并遗迹被70 μ m的网格覆盖，这是迄今为止得到的结果中分辨率最高的。通过深入的分辨率研究，首次阐明了中子星并合过程中磁场的几种放大机制。首先，在合并开始时剪切层中发展的开尔文-亥姆霍兹不稳定性显著地放大了磁场。合并后形成的超大质量中子星（HMNS）会受到非轴对称的磁旋转不稳定性的影响，这种不稳定性放大了HMNS中的磁场。这两种放大机制不能用非相干分辨率运行找到。我们还表明，HMNS最终崩溃的黑洞所包围的吸积环面，这是在出生时强烈磁化。
2014-07-14 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary Black-Hole Mergers in Magnetized Disks: Simulations in Full General Relativity
我们提出的结果，从第一个完全广义相对论，磁流体动力学（GRMHD）模拟的等质量黑洞二进制（BHBH）在磁化，环二进制吸积盘。我们模拟前和后解耦阶段的BHBH磁盘系统和“冷却”和“无冷却”的气体流动。在解耦之前，由于MHD湍流，双星潮汐力矩和有效粘性力矩之间的竞争耗尽了双星轨道内部的盘。然而，它也诱导双流吸积流和温和的相对论极性流出的黑洞。在退耦之后，但在气体填充残骸周围的低密度“空洞”之前，吸积率降低，而在合并之后，由于冲击加热和吸积到旋转的BH残骸上，电磁（EM）光度迅速增强。这项调查，虽然初步的，预览更详细的GRMHD模拟，我们计划在未来的预期，同时检测引力和EM辐射合并BHBH磁盘系统进行。
2012-12-03 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Anisotropic pressure in strange quark matter in the presence of a strong nonuniform magnetic field
在电荷中性和β平衡条件下，利用唯象的MIT袋模型研究了非均匀磁场中奇异夸克物质（SQM）的热力学性质.磁场强度的空间依赖性由重子化学势的指数形式和幂形式的依赖性来模拟。发现磁化SQM中的总能量密度、纵压和横压是重子化学势的函数。阐明了奇异夸克星的中心磁场强度是由一个临界值所约束的，在这个临界值上，在中心磁场变化的情况下，星内部某个地方的纵向压力对重子化学势的导数首先消失.在这个上界以上，磁化SQM中沿磁场的不稳定性发展。磁场强度对重子化学势的依赖关系在指数型和幂型之间的变化对临界磁场强度有不可忽略的影响，而在磁化SQM的绝对稳定窗口内袋压的变化对临界磁场的影响很小。
2018-09-03 astro-ph.HE hep-ph
Strange quark star I: the maximum gravitational mass and deformation of magnetized spinning model
Nicolaus Copernicus Astronomical Center of the Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心）；Astronomical Observatory, University of Warsaw（华沙大学天文台）；Nicolaus Copernicus Superior School, College of Astronomy and Natural Sciences（尼古拉·哥白尼高等学院天文与自然科学学院）；Research Centre for Computational Physics and Data Processing, Institute of Physics, Silesian University in Opava（奥帕瓦西里西亚大学物理研究所计算物理与数据处理研究中心）
本文研究强磁场和旋转频率对奇异夸克星结构参数的影响，通过MIT袋模型计算方程，发现最大引力质量可达2.8M☉，与观测到的致密天体质量一致。
2026-01-14 astro-ph.HE
Axisymmetric equilibrium models for magnetized neutron stars in General Relativity under the Conformally Flat Condition
极强磁化的中子星，其磁场强度可达$\sim 10^{15-16}$ G，或称磁星，在过去的十年里受到了相当大的关注，因为它们被认为是软伽马重复源和异常X射线脉冲星的合理来源。此外，这类紧凑的物体被认为是一种可能的发动机，能够为长和短伽马射线暴提供动力，如果它们形成阶段的旋转周期足够短（~1毫秒）的话。如此强大的磁场预计会引起恒星的大量变形，从而产生引力波的发射。在这里，我们调查，通过数值模拟，轴对称的静态平衡的多方和强磁化的恒星在充分的广义相对论，在理想的磁流体动力学制度。假设度量的扩展共形平坦条件（XCFC），允许我们采用为X-ECHO代码引入的技术[Bucciantini & Del Zanna，2011，Astron. Astrophys. 528，A101]，被证明是准确的，有效的，稳定的。磁化中子星平衡的最新XNS代码已向社会公开（见www.arcetri.astro.it/science/ahead/XNS）。在这里检索的几个序列的模型，从纯粹的环形（解决文献中的争议）或极向的情况下，所谓的扭曲环面混合配置，预计是动态稳定的，这是第一次在非微扰制度解决。
2014-02-06 astro-ph.HE
Magnetized color flavor locked state and compact stars
在唯象的MIT袋模型下，考虑了奇异夸克质量、重子密度、磁场以及袋和隙参数的变化，研究了色味锁相在强磁场存在下的稳定性.结果表明，在零压下，色味锁定态的每个重子的能量最小值低于未成对磁化的奇异夸克物质的相应值，并且随着磁场的增大，每个重子的能量减小.这意味着磁化的色味锁定物质更稳定，可能成为中子星内部的基态。还研究了这类恒星的质量-半径关系。
2010-12-30 astro-ph.HE hep-ph
Modeling magnetized neutron stars using resistive MHD
本文提出了一个通用代数欧姆定律的电阻MHD方程的实现，其中包括有限电阻率在完整的广义相对论的影响。该实现自然占磁场诱导的各向异性，并通过采用唯象电流，能够准确地描述电磁场在恒星和它的磁层。我们说明了这种方法在具有天体物理学意义的有趣系统中的应用;对齐的旋转子解和磁化旋转的中子星坍缩为黑洞。
2012-12-01 astro-ph.HE gr-qc
Uniform models of neutron and quark (strange) stars in General Relativity
Space Research Institute, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院空间研究所）；National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)（国立核研究大学莫斯科工程物理学院）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
本文采用均匀密度近似，通过一个通用代数方程计算给定密度下的恒星质量，并比较不同状态方程下的解与数值积分解的差异，进而探讨奇异星形成的去禁闭边界约束。
2026-06-03 astro-ph.HE
Structural Properties of Magnetized Neutron Stars under f (R, T ) Gravity Framework
Birla Institute of Technology and Science（比拉理工科学研究所）
本文研究了强磁场下中子星的结构特性，采用f(R,T)修正引力理论，探讨了不同参数和磁场对质量-半径关系及压力分布的影响，结果与GW170817、PSR和NICER观测数据一致。
2025-11-01 astro-ph.HE gr-qc
Magnetized relativistic stellar models in Eddington-inspired Born-Infeld gravity
考虑了在Eddington激发的Born-Infeld（EiBI）引力下中子星内部的磁场结构.为了构造磁场，我们推导了EiBI中的相对论Grad-Shafranov方程，并以内部磁场应与外部分布相连接的方式数值确定了磁场分布。然后，我们发现EiBI中中子星内部的磁场分布与广义相对论中中子星内部的磁场分布在性质上是相似的，其中EiBI中中子星内部的磁场分布与广义相对论中中子星内部的磁场分布的偏差几乎可以与中子星物质状态方程引起的不确定性相比拟.然而，我们也发现地壳区的磁场几乎与EiBI中的耦合常数无关，这表明通过对地壳区相关现象的观测，可以获得与引力理论无关的地壳物态方程信息.无论如何，由于EiBI引力在磁场上的印记很弱，考虑到许多磁不确定性，磁场可能是引力理论的一个糟糕的探测器。
2015-03-30 astro-ph.HE gr-qc
GRACE: An Open-Source Framework for GPU-Accelerated Numerical Relativity
Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；Goethe Universität（歌德大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Walter Burke Institute for Theoretical Physics（沃尔特·伯克理论物理研究所）；New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学）；Trinity College, Dublin（都柏林三一学院）
GRACE是用于GPU加速数值相对论的开源框架，基于开源库开发，采用Kokkos和p4est实现性能可移植性与自适应网格细化。经多类标准测试验证，演化双中子星合并案例，报告了相关性能结果，还与GRACEpy一同发布。
2026-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Strongly magnetized rotating dipole in general relativity
电磁波出现在物理学的许多领域。在一般情况下很难找到解决办法。本文在三维球极坐标系中数值积分了麦克斯韦方程组。简单的有限差分法将导致沿极轴的坐标奇异性。谱方法更适合处理与坐标系选择相关的人为奇异性。当辐射物体像恒星一样旋转时，麦克斯韦方程组的特殊类型的解值得研究，例如准静止状态。此外，在高能天体物理学中，特别是在旋转的中子星周围存在着强引力场和磁场。为了研究这类系统，我们设计了一种算法来求解球极坐标下的含时麦克斯韦方程组，包括广义相对论以及对首阶的量子电动力学修正。作为一个诊断，我们计算的自旋光度预期从这些恒星，并比较它的经典，即非相对论和非量子力学的结果。结果表明，即使磁场在$\numprint{4.4e9}$ ~ \si{\tesla}的临界值附近，量子电动力学也导致自旋下降光度的不相关变化.因此，制动指数保持接近于真空中的点偶极子的值，即$n=3$。同样的结论也适用于广义相对论量子电动力学修正的无力磁层。
2016-07-20 astro-ph.HE
(Anti)kaon condensation in strongly magnetized dense matter
最近对几个质量接近或超过$2~M_\odot$的大质量恒星的观测表明，与我们熟悉的地球上的正常物质相比，存在着非常高密度的物质。这就导致了在中子星（NS）的核心内可能出现不同于核子的奇异自由度。NS的另一个重要性质是存在高表面磁场，最高范围为$\sim~10^{16}$ G量级。我们研究了在强磁场中可能出现较重的奇异重子和非奇异重子以及K介子的高密度物质的性质。我们发现，强磁场的存在下，在高密度硬化的问题，延迟的K介子的外观，因此，增加NS家族的最大可达到的质量。
2023-03-22 astro-ph.HE nucl-th
Numerical relativity simulations of black hole and relativistic jet formation
通过数值相对论模拟70倍太阳质量恒星坍缩，发现强磁场模型在黑洞形成后产生相对论性喷流，能量超10^52尔格，表明旋转磁化大质量恒星可能是超新星和长伽马射线暴的前身星。
2024-07-23 astro-ph.HE
Anisotropic strange quark stars with a non-linear equation-of-state
在非线性状态方程和特定质量函数的假设下，我们得到了爱因斯坦场方程的精确解析解。我们的解描述了各向异性色味锁定奇异夸克星的内部。所有的能量条件都得到满足，因此这里得到的解是广义相对论中的一个现实解。得到了质量-半径曲线，并计算了恒星的紧致度。
2019-07-05 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Universal I-Q relations for rapidly rotating neutron and strange stars in scalar-tensor theories
研究了标度化中子星的快速自转对归一化转动惯量$\bar{I}$和四极矩$\bar{Q}$之间关系的影响。人们必须回答的问题是，在这个制度下，EOS普适性是否被保留，以及与广义相对论的偏差是什么。我们的结果表明，$\bar{I}-\bar{Q}$关系是几乎EOS独立的标量快速旋转的恒星，但与纯爱因斯坦的理论相比，缓慢旋转的情况下增加的差异。一般来说，较小的标量场耦合参数$β$负值导致较大的偏差，但这些偏差低于未来天体物理观测的预期精度，如果一个人认为$β$的值与当前的观测约束。一个重要的注意是，尽管标量张量理论和广义相对论的归一化$\bar{I}-\bar{Q}$关系非常相似，但两个理论中的非归一化转动惯量和四极矩可能非常不同。这表明，尽管$\bar{I}-\bar{Q}$关系在某些方面可能非常有用，但在区分不同的引力理论时，它们可能无法很好地为我们服务。
2014-08-07 astro-ph.HE gr-qc
Magnetars as Highly Magnetized Quark Stars: an analytical treatment
我们提出了一个分析模型的磁星作为一个高密度磁化夸克袋。在物态方程中考虑了强磁场（B > 5 × 10^{16} G）的影响。本文从广义相对论的能量变分原理出发，导出了质量-半径关系的解析表达式。我们的结果进行了比较，可能的夸克和/或混合星的观测证据。
2011-04-24 astro-ph.HE
On slowly rotating magnetized white dwarfs
在广义相对论的框架内，利用Hartle的形式化理论，研究了旋转磁化的白矮星。磁化的白矮星内部的物质在引入各向异性压力的恒定磁场作用下由粒子状态方程描述。我们的研究是针对低于$10^{13}$ G的磁场值-通过圆柱形度量解决方案获得的最大磁场的阈值-和WD的典型密度。讨论了旋转和磁场的联合作用，计算了相关的量值，如转动惯量、四极矩和偏心率。
2017-01-30 astro-ph.HE
Anisotropic pressure in the quark core of a strongly magnetized hybrid star
在麻省理工学院（MIT）的袋模型框架下，研究了零温下随重子数密度变化的强磁场对磁化混合星核奇异夸克物质（SQM）热力学性质的影响.阐明了中心磁场强度的定义是：在中心磁场变化的情况下，在夸克核的某个地方，纵向压力对重子数密度的导数首先为零。在这个上界以上，磁化SQM中沿磁场的不稳定性发展。总能量密度、纵向和横向压力是总重子数密度的函数。
2015-11-23 astro-ph.HE hep-ph
The Most Luminous Supernova ASASSN-15lh: Signature of a Newborn Rapidly-Rotating Strange Quark Star
在本文中，我们表明最近发现的最明亮的超新星ASASSN-15 lh可能是由一颗新生的超强磁化脉冲星提供动力的，该脉冲星最初在开普勒极限附近旋转。我们发现，如果这颗脉冲星是一颗中子星，它的旋转能量可能很快失去的结果，引力辐射驱动的r-模式的不稳定性;然而，如果它是一个奇怪的夸克星，这种不稳定性是高度抑制，由于大的整体粘度与夸克之间的非轻子弱相互作用，因此它的大部分旋转能量可以提取驱动ASASSN-15 lh。因此，我们得出结论，这种超高能超新星为奇异夸克星的诞生提供了可能的签名。
2015-12-23 astro-ph.HE
Role of vector channel in different classes of (non) magnetized neutron stars
我们研究了磁场和非标准矢量通道对强子、夸克和混合星的影响。在强子相，我们使用QHD模型，在它的标准$σωρ$介子中，并与包含奇异隐$ϕ$介子的结果进行比较。在夸克相中，我们使用标准SU（3）NJL，并将结果与考虑矢量通道$G_v(\barψγ^μψ)$的版本进行比较。通过混沌磁场近似来考虑磁场。
2020-04-29 astro-ph.HE nucl-th
AthenaK Simulations of Magnetized Binary Neutron Star Mergers
School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study（高等研究院）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文利用 AthenaK 对磁化双中子星并合进行高分辨率数值相对论模拟，研究磁场放大与磁化漏斗形成，并指出重子污染导致未能产生磁主导外流。
2025-11-08 astro-ph.HE gr-qc
The role of currents distribution in general relativistic equilibria of magnetized neutron stars
磁场在中子星的现象学中起着至关重要的作用。实际上没有一个可观察的方面不受它们的支配。尽管如此，直到最近才努力在正确的广义相对论范围内模拟磁场，这是这些紧凑物体的特征。在这项工作中，我们提出，第一次全面和详细的参数研究，在广义相对论中，电流分布的作用，以及相关的磁场结构，在确定中子星的精确结构。特别是，我们展示了如何本地化的电流的存在下，可以修改在恒星表面的磁场强度，我们期待的一般趋势，无论是在充满活力的属性，和磁场配置。在这里，我们验证，除其他事项外，对于一大类不同的电流分布所产生的磁配置总是占主导地位的极向分量的电流。
2014-12-17 astro-ph.HE gr-qc
Gravitomagnetic effect in magnetized neutron stars
在广义相对论中，旋转的物体会产生坐标系拖曳，也被称为{ \it引力磁效应}，类似于经典的电磁学。在本工作中，我们研究了磁场对极向几何中子星的重磁效应的影响。我们表明，磁场有一个不可忽略的影响帧拖动。磁场的最大效应出现在极向和赤道方向，极向和赤道方向的标架拖曳频率随磁场的增大而减小，赤道方向的标架拖曳频率随磁场的增大而增大。对于中间角度，磁场的影响减小，并且对于特定角度值经历最小值，在该最小值处磁场对重力磁性没有影响。超过该特定角度，重磁效应随着磁场的增加而增加。我们试图确定这种“零区”的磁化中子星的情况下，内部和外部，作为磁场的函数，并建议一个思想实验，找到一个特定的脉冲星使用帧拖动效应的零区。
2017-01-05 astro-ph.HE gr-qc
Slowly rotating neutron and strange stars in $R^2$ gravity
本文研究了自洽慢转中子星和奇异星在R平方引力中的运动。为此，我们首先推导出描述缓慢旋转致密星在$f(R)$ -引力作用下结构的方程，然后同时求解外部和内部问题。在两种不同的强子状态方程和一种奇异物质状态方程下，研究了慢转中子星的结构。详细讨论了转动惯量及其对恒星质量和$R$平方引力参数$a$的依赖关系。我们发现，中子星的转动惯量的参数$a$的大值可以高达$30\%$更大的相比，相应的广义相对论模型。这比由$R$平方重力引起的最大质量变化高得多，并且超出了EOS的不确定性。这样，未来对致密恒星转动惯量的观测就可以让我们区分广义相对论和$f(R)$引力，更广泛地测试引力的强场机制。
2014-07-08 astro-ph.HE gr-qc
Orbital and epicyclic frequencies around neutron and strange stars in $R^2$ gravity
根据各种模型，在围绕致密物体的圆形轨道上运动的粒子的轨道频率和周转频率与在某些恒星或黑洞候选者的X射线通量中观察到的准周期振荡有关。预计它们起源于吸积盘的内缘，深入致密天体的引力场。考虑到计划中的新一代X射线计时天文台具有大的集体面积，准周期振荡可能是一个很好的工具，在强场制度和相应的替代引力理论的重力测试。本文研究了在$R^2$引力作用下，围绕中子星或奇异星作圆轨道运动的粒子的轨道频率和周转频率。也考虑了慢旋转的情况。将$R^2$重力结果与广义相对论情况进行了比较。我们评论的偏差，从广义相对论，以及在这两个理论的偏差，由于旋转。
2015-11-11 astro-ph.HE gr-qc
Solving the 3+1 GRMHD equations in the eXtended Conformally Flat Condition: the XNS code for magnetized neutron stars
天体物理学中的高能现象通常涉及相对论运动和强引力的结合。因此，爱因斯坦方程和广义相对论MHD方程的同时解决方案是必要的模型与准确的现象。所谓的共形平坦条件（CFC）允许简化爱因斯坦方程的处理，这在引力波发射可以忽略不计的情况下特别有效，如核心坍缩或中子星的形成/演化。我们已经开发了一套代码来模拟轴对称MHD流，在广义相对论中，爱因斯坦方程的解是用半谱格式实现的。在这里，我们将展示这个框架是如何特别适合于调查中子星平衡模型中存在的强磁场，我们将提出的XNS代码，这是最近开发的，并在这里更新治疗极向和混合配置。
2014-01-15 astro-ph.HE gr-qc
Dynamical bar-mode instability in rotating and magnetized relativistic stars
本文在完全广义相对论下对磁化和差速旋转恒星中的动力学棒模不稳定性进行了三维模拟。我们的重点是磁场的动态和发病的不稳定性的影响。特别是，我们进行理想的磁流体动力学模拟的中子星，已知是稳定的或不稳定的对纯粹的流体动力学不稳定性，但其中一个极向磁场的范围内的$10^{14}$-$10^{16}$ G是最初叠加。正如预期的那样，差动旋转是极向场的剪切和随后的环形磁场的时间线性增长的原因。后者的强度迅速超过原来的极向磁场，导致恒星的磁场放大。弱的初始磁场，即$ \lesssim 10^{15}$ G，对动力学棒模不稳定性的发展有可以忽略的影响，简单地通过磁场剪切制动恒星配置，并在一个时间尺度上，我们推导出一个简单的代数表达式。另一方面，强磁场，即$\gtrsim 10^{16}$ G，可以完全抑制不稳定性，精确的阈值也取决于旋转量。因此，非常高磁化的中子星不太可能被认为是通过动力学棒模不稳定性产生引力波的源。
2013-08-19 astro-ph.HE gr-qc
Bar-mode instability suppression in magnetized relativistic stars
我们表明，磁场强度大于约$10^{15}$ G是能够抑制相对论恒星的流体动力学棒模不稳定性的发展。这种抑制是由于静止质量密度和角速度分布的变化，这是由于环形分量的形成和线性增长迅速克服了原始极向分量，导致总磁能的放大。该研究是在完全广义相对论中进行三维理想磁流体动力学模拟，将$10^{14}-10^{16}$ G范围内的纯极向磁场叠加到初始（物质）平衡配置。当种子场是$10^{15}$ G或更高的几个部分时，所有演化的模型都显示出围绕恒星的低密度包层的形成。对于弱得多的磁场，没有观察到对物质演化的影响，而刚好低于抑制阈值的磁场被观察到减缓不稳定性的增长率。
2013-09-25 astro-ph.HE gr-qc
Radio frequency emissions from dark-matter-candidate magnetized quark nuggets interacting with matter
夸克块是理论上由大约相等数量的上夸克、下夸克和奇异夸克组成的物体。它们也被称为奇异核、核仁、AQN、slets、Macros和MQN。夸克金块是暗物质的候选者，尽管构成了物质的${\sim}85\%$，但几十年来一直是个谜。大多数以前的夸克块金模型都假设没有内禀磁场;然而，Tatsumi发现夸克块金可能以铁磁液体的形式存在于磁星中，磁场在$10^{ 11}$ T和$10^{ 13}$ T之间。我们将这一结果应用于夸克块，一种与标准模型一致的暗物质候选者，并报告了分析计算和模拟的结果，表明它们在穿过行星环境后会旋转并发射${\sim}10^{ 4}$ Hz至${\sim}10^{ 9}$ Hz的电磁辐射。结果强烈依赖于$B_{o}$的值，这是一个参数，以指导和解释的意见。一个拟议的传感器系统与三颗卫星在51,000公里的高度说明了使用无线电频率发射的可行性，以检测0.003至1600 MQN，取决于Bo，在五年的任务。
2020-09-29 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
An introduction to strange stars
在自然界中观测到的最重的中子星的描述依赖于对广义相对论和量子色动力学中存在的物理概念的理解。在这项工作中，我们审查的基本概念，需要描述奇怪的星，构成的上，下和奇怪的夸克，这是一个可能的替代品，以描述最密集的中子星的一般性质。我们将回顾Bodmer-Witten-Terazawa假说，该假说认为奇异物质相对于普通核物质是绝对稳定的，并讨论奇异星的基本特性。我们的目标是提出必要的概念，以了解这个重要的主题的天体粒子。
2020-06-04 astro-ph.HE hep-ph
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
Anisotropy in the equation of state of strongly magnetized quark matter within the Nambu--Jona-Lasinio Model
本文在Nambu-Jona-Lasinio模型下计算了零温下强磁化夸克物质的磁化强度和其他物理量。我们假设两种情况下，化学平衡的电荷中性物质存在于致密恒星的内部和零奇异性的同位旋对称的核实验中创建的物质。我们表明，磁化强度随密度振荡，但在一个更平滑的形式比以前在文献中所示。结果表明，在垂直于磁场的方向上，我们没有发现压力的非物理行为。最后，我们还分析了矢量相互作用对结果的影响。
2018-03-21 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Rotating Stars in Relativity
近年来，旋转相对论恒星在理论和观测上都得到了广泛的研究，因为它们可能产生关于极高密度物质状态方程的信息，并且因为它们被认为是有希望的引力波源。本文综述了相对论中旋转恒星的最新理论认识。更新了关于平衡性质和关于$f$ -模式和$r$ -模式中的非轴对称振荡和不稳定性的章节。增加了几个新的章节，涉及修正引力理论中的平衡、近似普适关系、单臂螺旋不稳定性、外部时空的解析解、LMXB中的旋转恒星、旋转奇异星、数值相对论中的旋转恒星，包括对这些天体的流体动力学和磁流体动力学研究。
2017-11-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Mergers of Magnetized Neutron Stars with Spinning Black Holes: Disruption, Accretion and Fallback
在广义相对论中，我们研究了一颗质量比为$5:1$的中子星（压缩比为$0.1$）在旋转黑洞轨道上的合并，允许恒星的初始磁化强度为$10^{12} {\rm Gauss}$。我们提出了由此产生的引力波形和分析的回落吸积恒星被打乱。的演变表明没有显着的影响，从初始磁化。我们发现，只有一个微不足道的数量的物质成为未绑定的，$99%$的中子星材料有一个10秒或更短的时间到达中央引擎的区域和$99.99%$的明星将与中央磁盘和黑洞在3小时内相互作用。
2010-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Evolution of the Magnetized, Neutrino-Cooled Accretion Disk in the Aftermath of a Black Hole Neutron Star Binary Merger
由致密双星合并形成的黑洞-环面系统是伽马射线暴（GRB）的可能发动机。在合并后残留物的早期演化过程中，环的状态是由中微子冷却和磁驱动加热过程的组合决定的，因此现实的模型必须包括这两种影响。本文利用谱爱因斯坦程序（SpEC）研究了磁化黑洞-中子星双星系统的并合后演化.我们使用有限温度的核物质状态方程，并在泄漏近似下考虑中微子效应。为了达到所需的精度，我们介绍了改进的SpEC的实施广义相对论磁流体动力学（MHD），包括使用立方体球多面体网格和改进的方法处理超音速吸积流原始变量恢复是困难的。我们发现，种子磁场触发一个持续的热源，但其热效应在很大程度上被抵消的吸积和扩展的环面从MHD相关的角动量输运。中微子光度在模拟开始时达到峰值，然后在前20 ms显著下降，但磁化和非磁化磁盘的方式大致相同。加热速率和盘的光度在此后下降得慢得多。这些演化特征对网格结构和分辨率、MHD方程的公式化和种子场强度不敏感，尽管湍流效应并不完全收敛
2017-10-20 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
Is the remnant of GW190425 a strange quark star?
本文研究了不同QCD模型对奇异夸克星结构的影响。在这些模型中，运行的耦合常数在红外能量区具有有限值。通过对奇异夸克物质（SQM）施加一些约束，利用解析微扰理论和背景微扰理论，得到了SQM的状态方程。然后，对广义相对论中的SQS的性质进行了评价。利用GW190425 \cite{Abbott2020ApJL}的分量质量以及重子质量与引力质量之间的一些换算关系，得到了GW190425的剩余质量。我们的结果的最大引力质量的SQS，然后比较的剩余质量的GW 190425。结果表明，所获得的最大引力质量与GW 190425的残余质量相当。因此，GW190425的残余质量可能是SQS。
2022-08-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Strange Matter: a state before black hole
在超新星爆发后，演化的大质量恒星内部的正常重子物质可以被引力强烈压缩。广义相对论预言了当核心物质被压缩成奇点时会形成黑洞，但由于基本强相互作用的非微扰性质，在黑洞事件视界出现之前，这种压缩的重子物质（CBM）的真实状态还没有得到很好的理解。当然，如果超新星爆炸后留下的残骸的质量小于未知的最大质量$M_{\rm max}$，那么它就可能是一颗脉冲星。据证实，脉冲星样的致密恒星是由奇怪的物质（即，具有3味对称性），其中夸克仍然像核物质的情况那样定域。原则上，脉冲星状物体的不同表现可以用这个猜想来解释。除了致密恒星，奇异物质还可以以宇宙射线甚至暗物质的形式出现。
2016-01-21 astro-ph.HE
Equation of state of strongly magnetized matter with hyperons and $Δ$-resonances
在协变密度泛函理论的框架下，我们构造了强磁场下重子物质的一个新的状态方程。物质的组成包括超子和$ Δ$共振。核子泛函向超核扇区的扩展受到$Λ$和$Ξ$ -超核的实验数据的限制。我们发现状态方程随着磁场的加入而变硬，这使得中子星的最大质量比无磁情况下增加。此外，物质中的奇异性分数被增强。狄拉克有效质量、粒子丰度等几个观测值显示出典型的振荡行为，作为磁场和/或密度的函数，其可以追溯到朗道能级的占据模式。
2020-10-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Free Energy of Anisotropic Strangeon Stars
本研究针对冷超核物质状态方程争议与高能天体现象能量来源问题，通过两种各向异性模型在广义相对论下计算固态奇异子星的弹性/引力自由能，发现极小各向异性下星震可释放超$10^{46}$ erg能量，为类脉冲星能量释放提供了无需强磁场的新机制。
2024-05-20 astro-ph.HE
ULX collimation by outflows in moderately magnetized neutron stars
通过GRRMHD模拟发现，中等磁化中子星的超爱丁顿吸积外流可准直辐射，使表观光度达100爱丁顿，且弱磁场（10^10 G）比强磁场（10^11 G）更有利于产生超亮X射线源。
2025-02-17 astro-ph.HE
Quark stars with 2.6 $M_\odot$ in a non-minimal geometry-matter coupling theory of gravity
本文用非最小几何-物质耦合引力理论分析了奇异星的流体静力平衡位形。这些恒星是由奇怪的夸克物质组成的，它们的分布由麻省理工学院的状态方程控制。非最小GMC理论由以下引力作用量描述：$f(R,L)=R/2+L+σRL$，其中$R$表示曲率标量，$L$是物质拉格朗日密度，$σ$是耦合参数。当考虑这个理论时，奇怪的恒星变得更大，质量更大。特别是当$σ=50$ km $^2$时，该理论可达到2.6 $M_\odot$，适用于描述事件PSR J2215+5135和PSR J1614-2230，以及GW 190814事件中次级天体的质量。2.6 $M_\odot$是广义相对论中即使考虑到快速旋转效应也很难达到的值，并且与最近测量的银河系盘中最重和最快的脉冲星PSR J 0952 -0607（$M = 2.35 \pm 0.17 ~M_\odot$）的质量相一致，支持其组成中可能存在奇怪的夸克物质。非极小GMC理论也能给出描述奇异候选星宏观特征的可行结果。
2022-09-15 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
