Equation of State Dependence of Nonlinear Mode-tide Coupling in Coalescing Binary Neutron Stars
最近，由于p模与g模的非线性耦合而引起的聚并双星中潮汐形变中子星的不稳定性已被详细研究。这一结果意义重大，因为它可能会影响螺旋，并在依赖于中子星状态方程（EOS）的引力波信号上留下印记。由于其潜在的重要性，不稳定性的细节应进一步阐明，其对EOS的敏感性应进行调查。为此，我们进行了数值分析与六个有代表性的EOS静态和非静态潮汐。我们确认，静态潮汐下的p-g不稳定性的情况下，以及它的回报在非静态潮汐下，是通用的整个EOS，并进一步揭示了一个新的贡献，它变得重要的中度高阶p-g对（以前的研究集中在非常高阶的模式），其相关的耦合强度可以变化的因素~10-100取决于EOS。我们发现，对于恒星与较硬的EOSs和较小的浮力频率，不稳定的起始较早的螺旋和不稳定的模式增长更快。这些结果表明，不稳定性对引力波信号的影响可能是敏感的中子星物态方程。为了充分评估这一前景，未来的研究将需要研究其饱和度作为EOS和二元参数的函数。
2018-01-27 astro-ph.HE gr-qc
Nonlinear mode-tide coupling in coalescing binary neutron stars with relativistic corrections
在广义相对论中计算了非自旋中子星的内模及其潮汐度规微扰，确定了相对论修正对模耦合的影响。有人声称，一个新的流体动力学不稳定性可能发生在一个双中子星系统中的一个中子星中，这是由伴星的潮汐场与其中的p模和g模对的非线性耦合触发的，因为双中子星正朝着合并的方向旋转。这种“PG”不稳定性可能是重要的，因为它可以通过提取轨道能量来影响双星的内旋相位，从而可能导致它们的引力波形与理论模型预测的引力波形有很大的偏差，这可能导致不正确的参数估计，最好的情况下，或者合并未被发现，最坏的情况下，由于使用缺陷的波形模型。另一方面，通过引力波观测，对这种不稳定性及其对双星轨道的影响进行更好的建模，可以揭示一种新的现象，并揭示恒星不稳定性。到目前为止，所有的模-潮耦合不稳定性研究都是在牛顿微扰理论中进行的。中子星是紧凑的物体，因此相对论修正可能很重要。我们提出并测试了一个新的代码来计算非旋转相对论恒星的相对论本征模。我们利用这些相对论潮汐和中子星本征模计算了几个选定的状态方程的模-潮汐耦合强度（MTCS）。因此计算的MTCS可以是最多百分之几十的不同，从它的纯牛顿值，但我们确认的依赖性轨道分离和状态方程的牛顿计算发现。对于某些物态方程，MTCS对中子星壳区非常敏感，这说明了精确处理这一区域的重要性。
2022-09-29 astro-ph.HE gr-qc
Resonant tides in binary neutron star mergers: analytical-numerical relativity study
中子星并合中$f$模的共振激发影响准圆并合和高偏心并合中的引力波发射，并能传递恒星内部的信息。共振潮汐的大多数模型都是使用近似的微扰方法建立的，因此需要在高频区域对数值相对论（NR）模拟进行仔细验证。我们执行一组高分辨率NR模拟和最先进的有效的一个身体（EOB）模型${\tt TEOBResumS}$与各种潮汐势，包括共振潮汐模型之间的详细比较。对于圆形合并，我们发现，$f$模式共振可以提高EOB和NR之间的协议，但没有明确的证据表明，潮汐增强后接触是由于共振机制。潮汐模型与$f$模式共振不一致地再现，在同一时间内，NR波形和能量的错误，和他们的表现是可比的，没有共振的图解潮汐模型。对于高度偏心合并，我们首次表明，我们的EOB模型再现了突发NR波形的高度准确性。然而，所考虑的谐振模型没有捕获在遭遇期间激发的并且存在于NR波形中的$f$模式振荡。最后，我们分析了GW 170817与绝热和动力潮汐模型，发现数据显示没有证据表明，有利于模型，包括动力潮汐。这与共振潮汐在非常高的频率下测量的事实一致，这对于GW 170817来说是不可用的，但可以用下一代探测器进行测试。
2022-07-26 astro-ph.HE gr-qc
Effects of neutron-star dynamic tides on gravitational waveforms within the effective-one-body approach
从合并产生的引力波中提取关于超致密核物质的独特信息，中子星双星需要可靠的信号理论模型。我们开发了一种新的有效的一体波形模型，其中包括，第一次，动态（而不是只有绝热）的中子星潮汐，以及合并信号的中子星-黑洞双星。我们证明了动态潮汐的重要性，通过比较我们的模型对新的数值相对论模拟nonspinning中子星-黑洞双星跨越超过24个引力波周期，和其他现有的数值模拟双中子星系统。此外，我们推导出一个有效的描述，明确的依赖于两个关键参数：潮汐变形和基本振荡频率的物质效应。
2016-05-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Nonlinear hydrodynamics in spinning neutron stars: Theoretical universal relations and equilibrium solutions
Montana State University（蒙大拿州立大学）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（印度基础研究所国际理论科学中心）；University of Southampton（南安普顿大学）；Universidad de Alicante（阿利坎特大学）；Utrecht University（乌得勒支大学）；Nikhef（荷兰国家核与亚原子物理研究所）；Washington State University（华盛顿州立大学）
研究双中子星系统合并时的潮汐现象，通过仿射近似推导耦合系数，揭示通用关系，指出不考虑三波非线性潮汐会致引力波形有系统误差，还阐述了单星及双星的相移情况及四波相互作用对快慢旋转中子星的影响。
2026-08-17 astro-ph.HE gr-qc
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
Rising Tides: Analytic Modeling of Tidal Effects in Binary Neutron Star Mergers
本研究结合后牛顿旋近模型与 Backwards-one-Body 并合模型，并用数值相对论重新校准 NRTidal 潮汐系数，提升双中子星并合前后引力波相位与振幅的解析建模精度。
2024-02-22 astro-ph.HE gr-qc
Eccentricity-tide coupling: impact on binary neutron stars and extreme mass-ratio inspirals
本文研究了偏心轨道上两个致密天体之间的潮汐相互作用效应。我们假设潮汐场是静态的。因此，我们忽略了动力潮汐和共振激发。利用这些结果，我们找到了发射引力波相移的解析表达式。在这个过程中，我们发现，在领先的顺序，初始偏心率$e_0$和无量纲潮汐变形$Λ$耦合为$\sim e_0^nΛ$，其中$n$是一个正数。我们只关注占主导地位的贡献，即，$e_0^2Λ$。我们还计算了中子星双星系统的累积退相。我们发现，对于乐观的偏心率$e_0 \sim .05$和$Λ\sim 600$的值，累积的失相是$\mathcal{O}(10^{-4})$弧度，需要一个信号-噪声比$\sim 7000$是可观察的。因此，如果系统的信噪比也很大，这些效应可以在具有大偏心率的中子星双星系统中测量。因此，在第三代探测器中，如果系统具有大的偏心率，则可能会产生可观察到的影响。我们还探讨了这种效应对极端质量比吸气（EMRI）的影响。我们发现，即使是超大质量的机构与小值的$Λ\sim 10^{-3}$，这种效果有很大的失相EMRI $\sim \mathcal{O}(10)$弧度。因此，这种效应将有助于探索EMRI中超大质量天体的性质。
2023-03-02 astro-ph.HE gr-qc
Phenomenological model of gravitational self-force enhanced tides in inspiralling binary neutron stars
本文提出了PhenomGSF频域现象学潮汐相位模型，结合引力自力信息与任意频域双黑洞波形模型，高效准确地生成双中子星螺旋波形，支持约束中子星状态方程与奇异物质分析。
2024-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Frequency domain model of $f$-mode dynamic tides in gravitational waveforms from compact binary inspirals
最近从中子星双星螺旋GW 170817中探测到的引力波（GWs）为探测物质和基本相互作用开辟了一条独特的途径。从观测到的GWs中提取关于中子星物质的信息需要稳健且计算效率高的理论波形模型。我们开发了一个近似的频域GW相位模型的主要GW签名的物质：动态潮汐与中子星的基本振荡模式（$f$模式）。我们专注于非旋转物体的圆形轨道上，并证明，尽管其数学简单，新的“$f$模式潮汐”（fmtidic）模型是在良好的协议与有效的一个机构的动力学潮汐模型高达GW频率的$\gtrsim 1$ kHz，并给出物理意义的潮汐模型调整到数值相对论捕捉到的现象的一部分。fmtidad模型的优点在于，它明确了GW定相对特征状态方程参数的依赖性，即，潮汐变形率和$f$模式频率;它是计算有效的;并且它可以容易地添加到任何频域基线波形。fmtidad模型很容易服从未来的改进，并提供了第一步的手段，独立测量额外的基本属性的中子星物质超出潮汐变形能力，以及执行新的测试广义相对论从GW的观测。
2019-10-04 astro-ph.HE gr-qc
Beyond the linear tide: impact of the non-linear tidal response of neutron stars on gravitational waveforms from binary inspirals
合并中的中子星中的潮汐相互作用改变了螺旋的动力学，因此以额外相移的形式在它们的引力波（GW）信号上留下了印记。我们需要准确的潮汐相移模型，以约束观测的超核状态方程。在以前的研究中，GW波形模型通常是通过将潮汐视为对扰动潮汐场的线性响应来构建的。在这项工作中，我们将非线性校正，由于流体动力学三，四模式的相互作用，并显示它们如何可以提高波形模型的准确性和解释能力。我们建立和数值求解耦合的轨道和模式的微分方程，并解析推导出系统的平衡配置的解决方案。我们的分析解决方案同意与数值的合并，只涉及代数关系，允许快速相移和波形评估不同的状态方程在一个大的参数空间。我们发现，在牛顿阶，非线性流体的影响，可以提高潮汐相移$\gtrsim 1\,{\rm radian}$在GW频率为1000 Hz，相应的$10-20\%$校正的线性理论。合并附近的附加相移的规模是一致的数值相对论和理论预测，只占线性潮汐之间的差异。因此，在解释数值相对论的结果以及为当前和未来的GW探测器构建波形模型时，非线性流体效应非常重要。
2023-01-06 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on nonlinear tides due to $p$-$g$ mode coupling from the neutron-star merger GW170817
Weinberg等人（2013年）提出，由于中子星潮汐与其$p$ -和$g$ -模式的非线性耦合而产生的不稳定性可能会影响中子星双星的引力波相位演化。Weinberg（2016）认为，当引力波通过地面探测器的敏感波段时，这种不稳定性就会出现，尽管这种影响的大小尚不清楚。中子星合并GW 170817的发现为从$p$ - $g$模式耦合中寻找非线性潮汐的证据提供了机会。我们计算贝叶斯证据，比较波形模型，包括$p$ - $g$模式耦合的模型，不。使用Essick等人（2016）的波形模型和先验，我们发现GW 170817的观察结果与$p$ - $g$模式耦合一致，与Abbott，B. P.，等人（2019 a）。我们调查的模型的属性，并发现这种一致性是由于退化之间的模型，包括非线性潮汐从$p$ - $g$模式耦合和标准的后牛顿模型，没有在一个大的区域的参数空间。我们调查的GW 170817信号与区域的参数空间的非线性潮汐的影响是不退化的标准模型的一致性。拟合因子小于99 $\%$（98.5 $\%$）的非线性潮汐参数空间的区域不受贝叶斯因子15（25）的青睐。我们的结论是，GW 170817信号与Essick等人（2016）的模型的一致性是由于参数简并，并且非线性潮汐产生可测量效应的区域非常不利。
2020-01-07 astro-ph.HE
Gravitational waves from deformed neutron stars: mountains and tides
随着引力波天文学的显著发展，我们已经揭示了以前被掩盖的事件：紧凑的双星合并。中子星是有希望的（并且已经证实的）引力辐射源，并且它证明了考虑这些恒星可以变形的方式是及时的。引力波提供了一个独特的窗口，通过它可以检查中子星内部，并了解更多关于超致密核物质状态方程的信息。在这项工作中，我们研究了两个相关的方案的引力波发射：中子星主机（非轴对称）山和中子星变形的潮汐场的一个双合作伙伴。虽然它们还没有被引力波看到，旋转的中子星一直被认为是潜在的来源。利用自旋演化的唯象模型研究了吸积中子星的自旋分布，发现了吸积中子星中存在引力辐射的证据。我们研究了如何在牛顿和相对论重力山脉建模，并介绍了一个新的方案来解决这个问题与以前的方法。这个方案的关键组成部分是使恒星具有非球形形状的变形力。我们发现，力（这是一个代理的恒星的形成历史），以及状态方程，在支持山脉起着关键作用。考虑到已经观察到的引力波的情况下，我们计算潮汐变形的中子星的结构，专注于地壳的影响。我们发现，潮汐变形的影响是可以忽略不计的，但地壳将保持基本完整，直到合并。
2021-09-17 astro-ph.HE gr-qc
Growth rate of the tidal p-mode g-mode instability in coalescing binary neutron stars
最近，我们描述了由于p模到g模的非线性耦合引起的不稳定性，作为应用，我们研究了合并中的中子星的潮汐稳定性。虽然我们发现潮汐在螺旋早期是p-g不稳定的，并迅速将模式驱动到大能量，但我们的分析只考虑了三模相互作用。Venumadhav、Zimmerman和Hirata表明，四模相互作用也必须考虑在内，因为它们以相同的顺序进入分析。他们发现了三模和四模相互作用之间近乎精确的抵消，并得出结论，虽然双中子星中的潮汐可能是p-g不稳定的，但增长速度还不足以影响引力波信号。他们的分析假设线性潮汐是不可压缩的，这对静态线性潮汐（m=0谐波）是正确的，但对非静态线性潮汐（m=+/- 2）不是。在这里，我们占的非静态线性潮汐的可压缩性，并发现，三，四模式的相互作用不再取消。结果，我们发现不稳定性可以迅速驱动模式到显著的能量（在二元合并之前有几十个e折叠的增长时间）。我们还表明，线性阻尼干扰的取消，并可能进一步提高p-g增长率。不稳定性的早期开始（在引力波频率接近50 Hz时），快速的增长率和大量的不稳定模式（> 10^3）表明不稳定性可能会影响来自双中子星的引力波的相位演化。评估其影响需要了解不稳定性如何饱和，并留待未来工作。
2016-03-07 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Dynamical tides in neutron stars with first-order phase transitions: the role of the discontinuity mode
本文研究具有一阶相变的混合中子星中动力学潮汐，发现不连续g-模式对引力波相位的贡献可达f-模式的5%-10%，忽略它会导致中子星半径估计偏差达1%-2%，表明动力学潮汐对探测状态方程和致密物质相变具有重要意义。
2025-11-10 astro-ph.HE gr-qc
Vortex pinning in the superfluid core of relativistic neutron stars
我们最近对作用于中子超流的光滑平均互摩擦力的牛顿处理，是在广义相对论框架下，由量子化中子涡旋钉扎到超流中子星外核的质子流团而引起的。我们使用Carter & Chamel（2004）的全四维协变牛顿形式主义，展示了如何将单个涡旋的局部非相对论运动与恒星的全局动力学相匹配。我们推导出所有必要的动力学方程进行现实的模拟超流旋转中子星在充分的广义相对论，脉冲星频率毛刺的解释所需的。涡旋钉扎对全球动力学的作用似乎是不平凡的。
2021-02-22 astro-ph.HE gr-qc
Effect of superfluid matter of neutron star on the tidal deformability
在广义相对论框架下研究了超流性对中子星潮汐响应的影响。在这项工作中，我们采取双层方法，超流物质被限制在恒星的核心。然后，超流核心被普通物质流体的包层包裹，有效地充当恒星的低密度地壳区域。在核心中，物质含量由双流体模型描述，其中只有中子被视为超流体，另一种流体由质子和电子组成，使其电荷中性。本文计算了中子星的各种潮汐勒夫数，并讨论了核内两种流体之间的卷吸对它们的影响。我们还强调了利用双星螺旋内的引力波探测超流性需要不止一个潮汐参数。
2020-09-15 astro-ph.HE gr-qc
A superfluid perspective on neutron star dynamics
由于成熟的中子星是冷的（在相关的温标上），人们必须仔细考虑它们内部的物质状态。外千米左右的区域预计会冻结，形成一个由越来越多的富含中子的核组成的弹性外壳，与超流中子成分共存，而恒星的流体核心则包含一个混合的超流/超导体。恒星的动力学很大程度上取决于与不同相位相关的参数。超流的存在带来了新的自由度-本质上我们正在处理一个复杂的多流体系统-和额外的特征：大量旋转由一系列密集的量子化涡旋支持，这些涡旋通过相互摩擦引入耗散，超流的运动受到所谓的夹带效应的影响。这个简短的调查提供了一个介绍-随着我们目前的理解-这些动力学方面的评论，特别注意夹带的作用，并概述了超流对中子星地震学的影响。
2021-03-18 astro-ph.HE gr-qc
An instability due to the nonlinear coupling of p-modes to g-modes: Implications for coalescing neutron star binaries
在恒星内部传播的弱非线性流体波可能对三波相互作用不稳定。共振参数不稳定性是一种众所周知的三波相互作用形式，其中频率为$ω_a$的一次波激发频率为$ω_b+ω_c \simeq ω_a$的一对二次波。在这里我们考虑一种非共振形式的三波相互作用，其中一个低频初级波激发一个高频p模和一个低频g模，使得$ω_b+ω_c >>ω_a$。我们表明，p-模式可以耦合到一个g-模式的径向波长相似，这种类型的相互作用是不稳定的，即使主波振幅很小。作为应用，我们分析了聚并中子星双星p-g模耦合的潮汐稳定性。我们发现在引力波频率f_{gw} > 20 Hz时，平衡潮和动力潮都是p-g不稳定的，并且在很短的时间尺度（远小于轨道衰变时间）内驱动p-g对达到显著的能量。相反，与潮汐的共振参数耦合是稳定的，或者以小得多的速率驱动模式。我们没有解决饱和的不稳定性，因此不能准确地说，它如何影响中子星双星。然而，我们表明，即使是一个单一的子模饱和附近的波破碎振幅，平衡潮汐的p-g不稳定性：（i）诱导显着的轨道相位误差（$Δϕ$ > 1弧度），主要积累在低频率（f_{gw} < 50 Hz）和（ii）加热中子星核心T~10^{10} K。由于存在>100个不稳定子体，因此$Δϕ$和T可能比这些值大得多。因此，潮汐可能会显着影响引力波信号和电磁辐射的中子星双星在更大的轨道间隔比以前认为的。
2015-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Cost of inferred nuclear parameters towards the f-mode dynamical tide in binary neutron stars
本研究探讨了双中子星引力波波形中忽略f-mode动力学潮汐校正对核参数推断的偏差，发现忽略该校正会使核子有效质量中位数低估约6%，但对其他核参数无显著影响。
2024-04-27 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Spin effects on neutron star fundamental-mode dynamical tides: phenomenology and comparison to numerical simulations
来自中子星双星螺旋的引力波包含了在未探索的极端状态下强相互作用物质的信息。提取这一点需要强大的理论模型的签名的物质在引力波信号由于自旋和潮汐效应。事实上，自旋对中子星准简正模的潮汐激发有重要影响，这在目前最先进的波形模型中是不包括的。我们开发了一个简单的近似描述，占科里奥利效应的潮汐激发的中子星的四极和八极基本准正常模式的自旋，并将其纳入SEOBNRv 4 T波形模型。我们表明，科里奥利效应只引入了一个新的相互作用项在一个有效的作用，在同向旋转框架的明星，并固定系数考虑自旋引起的共振频率，已计算出的模式频率旋转中子星在文献中的移动。我们调查的影响，由于引力红移和帧拖曳效应的相对论修正，并确定在未来需要更详细的理论发展的重要方向。我们的新模型与双中子星和中子星-黑洞双星的数值相对论模拟的比较表明，与数据分析中使用的现有模型相比，在一致性方面有所改进
2021-03-26 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Effect of dynamical gravitomagnetic tides on measurability of tidal parameters for binary neutron stars using gravitational waves
来自双中子星（NS）的引力波（GW）提供了通过测量与NS特征模激发相关的潮汐效应来约束核物质状态方程的独特机会。这包括与科里奥利效应相关的重力磁模式，其频率与NS的自旋频率成比例，并且自旋方向决定了主要激发的模式的子类。我们提出的GW模型，这些影响所需的数据分析，首先开发一个描述的绝热签名重力磁模式在缓慢旋转的NS。我们表明，它们可以封装在一个有效的爱数不同的模式共振前后。结合这与一个已知的通用模型的突然变化的GW在模式共振和点质量基线导致一个有效的描述，我们使用的宇宙探测器，设想下一代GW探测器的测量重力磁效应的影响进行案例研究。我们量化的程度，忽略（包括）重力磁模式的影响引起的偏见（显着减少统计误差）在测得的潮汐变形参数，这取决于状态方程。我们的结果证实了动态重磁潮汐效应对于使用第三代探测器进行测量的重要性。
2023-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Observability of dynamical tides in merging eccentric neutron star binaries
本文通过后牛顿数值模拟和解析随机模型研究动力学潮汐对偏心中子星双星轨道演化的影响，发现其可在引力波信号中产生可探测的相位偏移，从而独立测量中子星f模频率并可能揭示核物态方程中的强一阶相变。
2025-02-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dynamical tides in neutron stars: The impact of the crust
我们考虑了一个中子星在一个吸气双星的动力学潮汐响应，集中在恒星的弹性地壳的影响。在牛顿引力的背景下，我们增加了弹性方面的理论制定的问题和量化的动力学激发不同类别的振荡模式。结果表明，基本模式占主导地位的潮汐响应的期望，并显示如何通常的潮汐变形（和爱数）出现在静态限制。此外，我们考虑到在何种程度上不同的模式可能会被激发到一个水平，地壳的断裂应变将被超过（本地）。结果表明，在地壳内旋的晚期，基模可能导致地壳破裂。这也是第一种重力模式的情况，它在强烈分层的恒星中达到破裂阈值。在我们的模式与流体海洋，界面模式与地壳-海洋过渡也可能诱发地壳破裂。如果发生这种情况，它会在螺旋的早期，以较低的轨道频率发生。
2021-04-16 astro-ph.HE
Superfluidity and Superconductivity in Neutron Stars
这篇综述集中在中子星中超流性和超导性的应用，从核子超流体中的配对的微观物理到中子星中超流性的宏观表现。对配对、涡度和相互摩擦的基础知识的阐述可以作为这门学科的入门。我们还回顾了最近感兴趣的一些主题，包括各种类型的钉扎涡旋，毛刺，和振荡的中子星包含重子物质的超流相。
2017-09-29 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining neutron superfluidity with $r$-mode physics
利用最近提出的$r$ -模共振稳定效应，我们对中子星核中的中子超流性参数进行了约束。为此，我们，第一次，计算有限温度$r$模式光谱的现实模型的旋转超流中子星，占在其内部的μ子和中子质子夹带。我们发现，普通（正常）的$r$模式的展品避免交叉与超流$r$模式在某些恒星的温度和自旋频率。在避免的交叉点附近，正常的$r$模式强烈地消散，这导致那里的$r$模式不稳定性的实质性抑制。避免交叉的中子超流模型的位置的极端敏感性，使我们能够约束后者面对的计算光谱与观测的快速旋转的中子星在低质量的X射线双星。
2020-09-26 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Importance of Tides for Periastron Precession in Eccentric Neutron Star - White Dwarf Binaries
偏心的中子星-白矮星（NS-WD）双星虽然没有两颗白矮星双星那么多，但对于下一代对低频波敏感的天基探测器来说，它们是重要的引力波源。在这里，我们调查在这些来源作为结果的广义相对论，潮汐和旋转效应的近星点岁差，这种岁差预计将检测到至少一些检测到的这种类型的双星。目前，在银河系中已知两个偏心的NS-WD双星，PSR J1141-6545和PSR B2303+46，这两个双星的轨道都太宽，以至于在目前的状态下与GW观测无关。然而，人口综合研究预测存在着一个重要的银河系人口这样的系统。虽然小，在大多数这些系统中，我们发现，潮汐引起的近星点岁差变得重要时，潮汐贡献超过3%的总岁差率。对于这些系统，占潮汐时，分析近星点岁差率测量可以提高估计的WD组件质量推断，在某些情况下，将防止我们错误分类的对象。然而，这样的系统是罕见的，由于快速的轨道衰变。为了帮助列入潮汐效应时，使用近星点岁差作为质量测量工具，我们推导出一个函数，WD半径和近星点岁差常数WD质量。
2014-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Nonradial superfluid modes in oscillating neutron stars
首次在有限的恒星温度下自洽地研究了超流非旋转恒星的非径向振荡。本文应用一个现实的状态方程和一个现实的中子和质子超流性临界温度的密度相关模型。特别地，我们讨论了一个在中心和核的外部区域没有中子超流性，但有超流中间区域的恒星的三层结构。我们发现，振荡谱包含一组模式，其频率可以是非常敏感的温度变化。本文还分析了中子星冷却过程中脉动谱的快速时间演化。
2012-01-24 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Composition temperature-dependent g-modes in superfluid neutron stars
我们证明了在超流中子星中可能存在一种特殊的温度依赖型$g$模。我们计算了这些模式的Brunt-V $\ddot{\rm a}$是$\ddot{\rm a}$ l $\ddot{\rm a}$频率，以及它们的本征频率。后者结果是相当大的，高达$\sim 500$赫兹的一个选定的模型的中子星。这一结果特别表明，即使在大多数快速旋转的超流中子星中，使用正压状态方程计算惯性模也可能不是一个好的近似。
2014-04-27 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Generalized equation of state for cold superfluid neutron stars
成熟的中子星内部可能含有各种超流体。模拟这样的恒星需要不同的凝聚体之间的相互夹带耦合的知识。本文提出了一个描述核内具有超流中子和超导质子的中子星不同区域的统一状态方程。
2010-10-06 astro-ph.HE
The spin evolution of neutron stars with the superfluid core
我们研究了中子星的自旋演化（破裂、倾角演化和辐射旋进），并考虑了中子在星核的超流性。中子星被视为一个两组分系统，由“带电”组分（包括壳和核的质子、电子和正常中子）和核超流中子组分组成。这些部件应该通过相互摩擦力相互作用。我们假定“带电”分量作刚性转动。从线性化流体动力学方程组直接计算中子超流速度场。结果表明，超流核加速了倾斜角的演化，使所有粒子演化为正交或共轴状态。然而，快速进化似乎与观测数据相矛盾。所获得的结果与观测结果一起可以用来检验超流体模型。
2013-03-22 astro-ph.HE
New dynamical tide constraints from current and future gravitational wave detections of inspiralling neutron stars
本文利用改进的引力波相位不确定性估计，表明未来观测可通过潮汐激发g-mode和r-mode振荡揭示中子星内部物质组成与超流体等属性，并约束轨道能量转移、p-g不稳定模式数量及中子星自转速率。
2023-07-20 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Relativistic tidal properties of superfluid neutron stars
我们研究了超流中子星的潮汐形变。在考虑夹带效应的广义相对论双流体模型中，我们将中子超流体作为一种流体，另一种流体由质子和电子组成，使其成为电荷中性流体，计算了平衡结构。本文用相对论平均场模型描述重子之间的相互作用是由交换$σ$、$ω$和$ρ$介子介导的物质状态方程。然后，我们研究了恒星上的线性静态$l=2$微扰，按照Hinderer的公式计算了电型Love数。
2018-10-03 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Temperature effects in pulsating superfluid neutron stars
研究了有限恒星温度对超流中子星振荡的影响。这些影响的重要性说明了一个简单的例子，径向脉动的广义相对论恒星。两个主要的影响被考虑：（i）温度依赖性的夹带矩阵和（ii）的超流区域的大小随温度的变化。四个模型被认为是，其中包括一个或两个这两个影响。计算了这些模型的脉动谱，并导出了在接近中子超流性临界温度时本征频率的渐近线。它表明，模型，允许的温度效应（ii），但忽略的效果（i），产生不切实际的结果。正常和超流型脉动的本征函数进行了分析。结果表明，超流脉动模式实际上不会出现在中子星表面，因此，很难通过测量调制的电磁辐射从恒星观察。计算了剪切粘性和非平衡修正Urca过程引起的脉动阻尼的e折叠时间，得到了它们在中子临界温度附近的渐近线。结果表明，超流脉动模的阻尼比正常模快1- 3个数量级。
2011-05-20 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
A Proposal for Detecting Superfluidity in Neutron Stars
基于文[1]提出的GW色散关系，我们研究了中子星中的超流性（SF）对引力波（GW）的可能反射。根据这一设想，提出了一个实验方案，以探测预期的SF在中子星的GW检测的手段。考虑了两类双星系统，即中子星-黑洞系统和中子星双星系统，并施加了弱引力场条件。GW反射引起的总信号上的不可忽略的调制被发现，这有助于从原始正弦信号的幅度和相位变化区分。此外，我们表明，这是可能的调制被宇宙探测器和爱因斯坦望远镜在$100\,\mbox{Mpc}$。这些信号的识别可以表明长期以来在中子星中寻找的SF的存在以及奇异的超流诱导的GW反射。
2022-10-19 astro-ph.HE cond-mat.supr-con gr-qc
Rethinking Resonance Detectability during Binary Neutron Star Inspiral: Accurate Mismatch Computations for Low-lying Dynamical Tides
Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona (UB)（巴塞罗那大学宇宙科学研究所）；Departament de Física Quàntica i Astrofísica (FQA), Universitat de Barcelona (UB)（巴塞罗那大学量子物理与天体物理学系）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学高能物理研究所）；Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA)（加泰罗尼亚高级研究学院）
通过精确失配计算，研究双中子星或中子星-黑洞并合中低层动力学潮汐共振的可探测性，发现共振主要导致并合时间提前而非相位差，且单频近似会高估可探测性。
2026-07-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Quasi-normal modes of superfluid neutron stars
在广义相对论框架下，考虑有限温度效应，研究了含超流重子的中子星的非径向振荡。利用微扰方法，我们推导出描述恒星振荡的方程，我们解决了数值积分，采用不同的模型的核子超流性，并确定准正常模式的频率和引力阻尼时间。正如预期的结果，我们发现两类模式，分别与超流和非超流的自由度。我们研究的模式的温度依赖性，发现在特定的温度值，两类准正常模式的频率显示避免交叉，和他们的阻尼时间变得可比。我们还表明，当温度不接近避免的交叉点时，可以通过忽略正常和超流自由度之间的耦合来精确地计算模式的频率。我们的结果对中子星的引力波辐射有潜在的意义。
2014-04-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Superfluidity and Superconductivity in Neutron Stars
中子星是核心坍缩超新星爆炸后的致密恒星残骸，是探索极端条件下物质新相的独特宇宙实验室。特别是，超流性和超导性在中子星中的发生将被简要地回顾。
2017-09-21 astro-ph.HE
A note on the ambipolar diffusion in superfluid neutron stars
我们讨论了中子星核中磁场耗散的问题，着重于中子超流性的作用。与文献中的结果相反，我们表明，在有限温度的超流物质组成的中子，质子和电子，磁场耗散完全是由于欧姆损失和非平衡β-过程，只有一个混合物的μ子恢复（在一定程度上）的作用，粒子相对运动的字段耗散。这种差异的原因进行了讨论。
2018-08-06 astro-ph.HE
Dissipation in relativistic superfluid neutron stars
我们分析了广义相对论超流中子星振荡的阻尼。为此，我们扩展了在[Gusakov & Kantor PRD 83，081304（R）（2011）]中首次提出的超流和正常振荡模式解耦的方法。所有的计算都是在有限温度超流流体动力学中自洽进行的。导出了剪切粘度和体积粘度对阻尼时间影响的一般解析公式。这些公式描述了正常和超流中子星，并适用于任意多极振荡模式。我们证明：（i）对于大多数恒星温度，如果对计算正常f-模式的阻尼时间感兴趣，则使用普通的单流体流体动力学是一个很好的近似;（ii）对于径向和p-模式，这种近似是差的;（iii）阻尼时间的温度依赖性经历与相邻振荡模式的共振耦合相关联的一组快速变化。后一种效应可以大大加速正常模式的粘性阻尼在中子星热演化的某些阶段。
2012-11-11 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Temperature-dependent oscillation modes in rotating superfluid neutron stars
我们计算了慢转超流中子星中惯性振荡模的谱，首次考虑了有限温度和超流中子与质子夹带的影响。我们在牛顿极限下工作，并假设最小的核心组成（中子，质子和电子）。我们还开发了一个近似的方法，允许一个计算的超流r-模式解析。最后，我们推导并分析了超流NS物质中惯性模在短波长极限下的色散关系。
2018-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Relativistic effective action of dynamical gravitomagnetic tides for slowly rotating neutron stars
中子星的引力磁准简正模在双星内旋过程中被潮汐效应共振激发，导致引力波信号中潜在的可测量效应。我们采取了重要的一步，将这些影响的波形模型，通过开发一个相对论有效的行动，澄清了一些微妙的重力磁动力学。在慢转动极限下，我们首先考虑后牛顿近似，并从运动方程中明确推导出有效作用量。我们表明，这种提法开辟了一种方法来计算模式频率，产生的见解相关的物质变量，并阐明了重力磁模式振幅位移下的流体性质的移位对称性的作用。然后，我们构建了一个完全相对论性的基础上的对称性和功率计数计划的行动。这种作用涉及到四个耦合系数，它们取决于中子星的内部结构，并表征了引力波中的关键物质参数。我们发现，固定后的系数之一，通过归一化，其他三个直接涉及两种重磁勒夫数（静态和无旋），和模式频率。我们讨论了这个动作的几个有趣的功能和动力学后果，并分析了频域响应函数（频率依赖的感应磁通四极和外部重力磁场之间的比率），以及相应的爱运营商代表的时域响应。我们的研究结果为引力波天文学提供了精确预测引力磁效应及其编码的核物理的基础。
2021-02-15 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Superfluid dynamics in neutron star crusts
对中子星内壳超流流体动力学进行了简单描述。特别注意的是对超流中子的性质的原子核的晶格的影响，和夹带的影响，事实上，一些分数的中子被锁定到核中的质子的运动。
2010-09-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Force on a neutron quantised vortex pinned to proton fluxoids in the superfluid core of cold neutron stars
在一个冷的旋转中子星的超流和超导核中，可能存在大量的中子量子化涡旋和质子流团。它们的相互作用是不可避免的，可能具有重要的天体物理意义。在本文中，各种贡献的力作用在一个单一的涡钉的通量明确。力的一般表达式是通过应用由Carter和合作者开发的变分多流体形式主义。由于质子在涡旋周围的循环，钉扎到磁通体导致额外的马格努斯型力。在中子星核心的钉扎可能会对涡旋动力学产生巨大的影响，从而对恒星的磁旋转演化产生巨大影响。
2020-01-24 astro-ph.HE
On the PBF neutrino losses in superfluid cores of neutron stars
在模拟中子星演化过程中，由于中子三重态配对对中微子PBF损失的轴向异常贡献仍然被忽略。本文估计了反常轴向贡献对中子星冷却速率的影响。
2017-12-28 astro-ph.HE nucl-th
Isospin dependence of entrainment in superfluid neutron stars in a relativistic model
在相对论模型下，采用双流体理论，研究了中子星内部由质子和电子组成的荷电中性流体（称为质子流体）与超流中子之间的卷吸效应，其中重子-重子相互作用是通过$σ$、$ω$和$ρ$介子交换来实现的.这种强相互作用模型也包括标量自相互作用。使用Glendenning（GL）和另一种非线性（NL 3）相互作用的参数集计算夹带矩阵和夹带参数。在超流中子星中，$ρ$介子的加入强烈地影响着卷吸参数（$ε_{mom}$）。卷吸参数在核心处是恒定的，在表面处迅速下降。它取物理范围内的值。
2014-01-15 astro-ph.HE
Collective excitations of a quantized vortex in $^3P_2$ superfluids in neutron stars
讨论了中子$^3P_2$超流体中量子化超流涡旋的集体激发（包括基波激发和孤子激发），这种量子化超流涡旋可能存在于高密度中子物质中，如中子星。除了著名的开尔文模式（平移零模式），我们发现一个gapfull模式，其低能量的描述采取的双正弦戈登模型的简单形式。详细分析了相应的扭折解及其对涡核内自发磁化的影响。
2017-11-22 astro-ph.HE nucl-th
Vortex pinning in the superfluid core of neutron stars and the rise of pulsar glitches
最近，蟹状星云和船帆座星云的计时显示，在故障的早期阶段，它们的自旋频率会发生非常奇特的变化。我们发现这些差异可以从这些中子星核心的中子超流涡旋和质子流团之间的相互作用来解释。特别是，钉扎的个别涡fluxoid被发现有显着的影响，相互之间的中子超流体和其余的恒星摩擦。附着在旋涡上的fluxoid的数量是控制恒星全局动力学的一个关键参数。这些结果可能对其他天体物理现象的解释，如脉冲星自由进动或r-模式不稳定性的影响。
2020-01-27 astro-ph.HE
Superfluidity and entrainment in neutron-star crusts
尽管没有粘性阻力，中子超流体渗透的内壳的中子星仍然可以强烈耦合到核由于非耗散夹带效应。在固体能带理论的框架下，系统地研究了非吸积冷中子星内壳各区域的中子超流和卷吸。它表明，在中间层的内地壳的一个大部分的“自由”中子实际上是由地壳夹带。这些结果表明，对许多可观测到的天体物理现象的解释进行修订可能是必要的。
2012-06-29 astro-ph.HE nucl-th
Entrainment in Superfluid Neutron Star Crusts: Hydrodynamic Description and Microscopic Origin
尽管没有粘性阻力，中子超流体渗透在中子星的内部地壳不能自由流动，并被核晶格夹带，类似于实验室超流体原子气体在光晶格。综述了卷吸在中子超流动力学中的作用。为此，本文提出了一个中子星壳超流性的最小流体动力学模型。这个模型依赖于一个完全四维的协变作用原理。证明了这种提法与更传统的方法的等效性。此外，还阐明了用动力学有效质量或超流密度来处理卷吸的不同方法。核能密度泛函理论用于计算所有必要的微观输入也进行了审查，重点是超流性质。特别是，夹带的微观起源和不同的方法来估计其重要性进行了讨论。
2017-07-25 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas nucl-th
Superfluid Density of Neutrons in the Inner Crust of Neutron Stars: New Life for Pulsar Glitch Models
在对效应较小的假设下，计算了能带结构对中子星壳中子超流密度的影响[N. Chamel，Phys.Rev.C85，035801（2012）]导致超流中子的惯性矩如此之小，以至于地壳本身不足以解释中子星故障的大小。受早期光晶格中超冷原子气体研究的启发，我们在平均场近似下研究了周期晶格中具有吸引相互作用的费米子。当对隙为晶格势的量级或大于晶格势的强度时，能带结构的影响被抑制。通过将结果应用于中子星的内部地壳，我们得出结论，中子超流密度的减少比以前估计的要少得多，因此，排除基于地壳中中子超流的故障模型还为时过早。
2017-08-14 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas nucl-th
Velocity-dependent energy gaps and dynamics of superfluid neutron stars
研究表明，由超流和正常液体组分的相对运动引起的重子能隙的抑制对中子星的动力学性质和演化有重要影响。这种效应以前在中子星文献中被忽略了。
2012-11-05 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Slowly rotating superfluid neutron stars with isospin dependent entrainment in a two-fluid model
我们在一个双流体模型中研究了慢旋转的广义相对论超流中子星，其中一种流体代表超流中子，另一种流体是由质子和电子组成的电荷中性流体，称为质子流体。采用相对论平均场模型计算了超流中子与质子流体之间的物态方程和夹带效应，其中重子-重子相互作用由$σ$、$ω$和$ρ$介子交换介导，并考虑了标量自相互作用.在慢转近似下，控制旋转中子星的方程在中子和质子流体的旋转速度下是二阶的。在RMF模型下，采用不同的参数设置，研究了同位旋相关的卷吸和两种流体之间的相对旋转对旋转超流中子星的质量、形状和质量脱落（Kepler）极限等全局性质的影响.结果表明，对于旋转超流中子星的整体性质，与不考虑$ρ$介子的卷吸作用相比，Kepler极限得到了修正.
2015-02-13 astro-ph.HE nucl-th
Vortex lattice in rotating neutron spin-triplet superfluid
在Ginzburg-Landau极限下，研究了旋转中子自旋三重态超流体中一种可能的无奇异核织构。它是由涡量弥散分布在整个单胞上的非奇异涡格构成的。结果表明，在旋转中子星的核中，非奇异涡旋比一般的线性奇异涡旋更容易出现.所研究的中子系统的序参量属于么正类。这意味着所考虑的超流体不具有自旋极化，并且无核$^{3}$ P $_{2}$涡旋不具有磁化，这使得涡旋的电子散射无效。出于同样的原因，磁通管的钉扎也被抑制。这会影响超流中子星的流体力学。
2020-08-13 astro-ph.HE nucl-th
