Fermion Thermal Field Theory for a Rotating Plasma (with Applications to Neutron Stars)
University of Rome Tor Vergata（罗马托尔维加塔大学）；I. N. F. N. - Rome Tor Vergata（意大利国家核物理研究所-罗马托尔维加塔分部）
本文系统研究了任意类型的费米场在一般平衡密度矩阵中的热场理论，涵盖了温度、化学势和平均角动量的任意值。该研究扩展了之前仅针对标量场的研究，涵盖所有费米-标量理论。提供了计算集合平均值的一般技术，并发展了路径积分方法来研究热格林函数（任意点数）在一般相互作用的费米-标量理论中。这些结果应用于中子星等典型物理情况，特别是费米面、费米动量、平均能量、数密度和角动量，以及粒子产生（如旋转中子星中的中微子产生）。特别地，证明了直接URCA过程（DU过程）的中微子产生率在角速度接近等离子体线性尺寸倒数时无限增长，因此旋转可以显著增加该速率。
2026-04-30 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Constraining Fermionic Dark Matter with Galactic Neutron Stars
本文针对费米子暗物质，考虑中子星银盘运动及暗物质自湮灭有无两种情形，结合银河系脉冲星观测数据约束暗物质质量与暗物质-核子散射截面等性质。
2025-11-09 astro-ph.HE
Novel neutron decay mode inside neutron stars
我们探讨的建议，中子寿命之谜可能会解决的中子衰变到暗物质的过程，n \rightarrow χχ，其中χ的质量的三分之一的中子。特别是，我们检查这样的衰变模式的中子星的性质的后果。与先前提出的衰变模式不同，为了满足对中子星质量和潮汐形变的约束，暗物质粒子之间不需要强排斥力。这项研究表明，在中子星的核心有热的暗物质的可能性，并提出了一个可能的机制，暗物质冷却，并检查中子衰变的可能信号，以这种方式在中子星的诞生后。
2022-08-25 astro-ph.HE hep-ph
Probing fermionic asymmetric dark matter cores using global neutron star properties
本文利用贝叶斯方法分析中子星质量-半径数据，约束费米子非对称暗物质核心参数，发现可约束自排斥强度与粒子质量之比，但含暗物质与纯重子星不可区分。
2025-06-23 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Overdamping of Neutron-Mirror-Neutron Transitions in Neutron Stars
Lebedev Physical Institute（列别捷夫物理研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
研究表明中子星中中子-镜像中子转变因碰撞退相干呈指数弛豫而非振荡，镜像中子成分始终远小于普通中子。
2026-06-25 astro-ph.HE hep-ph
Radiation from Axion star-Neutron star binaries with a tilted rotation axis in the presence of plasma
利用轴子星的$f(r)=\text{sech(r/R)}$剖面研究了轴子星-中子星双星的辐射形式。我们的分析考虑了中子星的同向旋转等离子体。我们发现，如果中子星的自旋倾斜的轴子星-中子星轨道的平面，有显着的增强辐射功率相比，它是垂直的情况下。我们还研究了中子星的同向旋转等离子体是否可以在发射功率中发挥作用，我们发现，即使稀轴子星原则上比致密轴子星辐射更有效，它们也会被中子星的潮汐力拉开
2022-11-05 astro-ph.HE hep-ph
Effects of Neutron-Antineutron Transitions in Neutron Stars
本文分析中子星内中子-反中子跃迁对冷却、自转速率和双星脉冲星轨道周期的影响，发现这些效应均可忽略。
2024-08-26 astro-ph.HE hep-ph
Bounds on Neutron- Mirror Neutron Mixing from Pulsar Timings and Gravitational Wave Detections
从假定的中子星到混合中子-镜像中子星跃迁的质量损失意味着轨道周期的显著变化。后者的精确恒定性可以限制最近提出的情况下，中子镜像中子混合发生在中子星，将它们转换成混合星，帮助解释窄质量分布观察双星系统中的中子星。对一颗质量为2个太阳质量的非常古老的毫秒脉冲星的观测是对上述跃迁的一个额外的强约束，我们还注意到观测到的来自中子-中子星合并的引力波信号约束了中子在中子星内部的镜像中子跃迁。这些考虑排除了中子镜中子混合和质量的$ε'$、$δm'$平面中的大区域
2019-02-04 astro-ph.HE hep-ph
Fermion zero-mode influence on neutron-star magnetic field evolution
在实验室超流体（如3 He-B）中观察到的谱流量子现象控制着中子星液核中质子II型超导体涡旋的漂移速度，从而决定了磁通量从核中排出到地壳的速率。在最早期和最活跃的阶段，异常X射线源和软伽马中继器的速率很低，与大部分活跃的地壳通量不连接的核心一致。如果正常的中子存在于一个可观的核心物质密度区间，在快速自旋下降的情况下，如在蟹状星云脉冲星或在推进器阶段的二元系统的频谱流力限制通量驱逐。
2009-05-11 astro-ph.HE cond-mat.supr-con
Analyzing Fermionic Dark Matter scenarios with anomalous compact objects
Universidad de Alcalá（阿尔卡拉大学）
本文通过分析三个异常致密天体的可能暗物质含量，探讨其作为暗物质混合中子星的可能性，利用基于原理的正子方程状态消除模型依赖性，得出两颗天体可能由小比例费米暗物质构成，另一颗则成为双星候选。
2026-03-23 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Influence of Fermionic Dark Matter on the Structural and Tidal Properties of Neutron Stars
Aliah University（阿利亚大学）
研究理想费米气体暗物质对中子星可观测性质的影响，通过约束参数空间发现暗物质积累量必须较小以满足当前天体物理限制。
2026-07-02 astro-ph.HE gr-qc
Exploring robust correlations between fermionic dark matter model parameters and neutron star properties: A two-fluid perspective
本研究基于双流体方法和多种相对论平均场状态方程，探索了费米子暗物质模型参数与中子星性质的相关性，发现核物质EOS不确定性会削弱该相关性，但暗物质存在下C-Love关系依然成立。
2023-08-01 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Constraining the mass of fermionic dark matter from its feeble interaction with hadronic matter via dark mediators in neutron stars
本研究结合10种相对论平均场模型与多组天文观测约束，通过中子星内暗介质子介导的强子-暗物质弱相互作用，将费米子暗物质质量约束在0.1-30 GeV范围。
2024-07-10 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Constraining self-interacting fermionic dark matter in admixed neutron stars using multimessenger astronomy
本文通过多信使天文观测约束混合中子星中的自相互作用费米子暗物质参数，首次结合质量、半径、潮汐形变及宇宙学截面限制，确定了允许的 $g$-$y$ 参数区域。
2023-11-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Exploring Fermionic Dark Matter Admixed Neutron Stars in the Light of Astrophysical Observations
本研究通过求解双流体TOV方程结合贝叶斯推断分析天体物理观测数据，发现当前观测主要约束DMANS的暗物质分数，且该分数主要由高密度下强子EoS的硬度决定。
2025-06-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Fermion Proca Stars: Vector Dark Matter Admixed Neutron Stars
本文研究矢量暗物质与中子星组合系统，利用爱因斯坦-Proca理论构建平衡解，发现核心解与云解对质量和半径产生相反影响，并指出违反Buchdahl极限的天体可作为中子星中暗物质的观测信号。
2024-01-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Tripling Fluctuations and Peaked Sound Speed in Fermionic Matter
该研究提出三费米子团簇形成引发的三重涨落机制，并用一维三色费米子模型解释强子—夸克渡越中的非单调团簇分布与峰值声速。
2024-12-06 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas hep-ph
Neutron - mirror neutron mixing and neutron stars
中子$n$振荡成镜像中子$n'$，它们的质量简并伙伴来自暗镜像扇区，对中子星可能有有趣的意义：普通中子星可以逐渐转变成由部分镜像暗物质组成的混合星。混合星可以作为普通中子星的孪生伙伴被探测到：也就是说，可以存在质量相同但半径不同的致密星。对于一个给定的状态方程（普通分量和镜像分量相同），混合星的质量和半径取决于其内部普通分量和镜像分量的比例，而这又取决于其年龄。如果两部分的$50 \% - 50\%$比例在时间上渐近达到，那么这种“最大混合星”的最大质量应该是普通中子星的$\sqrt2$倍，而超过临界质量值$M^{\rm max}_{NS}/\sqrt2$的恒星在一定时间后应该坍缩到黑洞中.我们评估了演化时间，并讨论了$n-n'$跃迁对脉冲星观测以及对来自中子星合并的引力波和相关电磁信号的影响。
2021-04-22 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Multi-messenger Emission from Tidal Waves in Neutron Star Oceans
天体物理学双星系统中的中子星是多信使天体物理学的重要来源。致密双星系统电磁瞬变的一个潜在来源是中子星海洋，即包裹中子星的外部流体层。我们对中子星海洋中的潮汐波及其后果进行了基础研究。具体来说，我们调查如何在中子星海洋振荡模式可以在紧凑的二进制inspirals和抛物面遇到潮汐激发。我们发现中子星海洋可以维持频率在$0.01-20$ Hz之间的潮汐波。我们的研究结果表明，潮汐共振中子星海浪可能作为一个从未被研究过的源前体电磁辐射中子星黑洞和中子星合并。如果伴随着电磁耀斑，潮汐共振中子星海浪，其能量预算可以达到$10^{46}$尔格，可以作为早期预警信号（合并前$\gtrsim 1$分钟）紧凑的双合并。类似地，激发的海洋潮汐波将与中子星抛物面相遇相吻合。根据中子星海洋模型和耀斑发射情景，费米和NuSTAR可以探测到潮汐共振海洋耀斑，探测率高达$\gtrsim 100$ Mpc，中子星双星的探测率高达$\sim 7$ yr $^{-1}$，中子星-黑洞双星的探测率高达$\sim0.6$ yr $^{-1}$。观测中子星海洋潮汐波和引力波的辐射，将有助于深入了解中子星表面的状态方程、中子星海洋和地壳的组成以及中子星微物理学。
2023-02-02 astro-ph.HE
Spin-polarized neutron matter, the maximum mass of neutron stars, and GW170817
研究了从中子星物质到自旋极化中子物质的相变对中子星物态方程和质量半径关系的影响。虽然一般的扩展计划的状态方程允许中子星内的高压，我们发现，一个相变自旋极化的中子物质排除极端制度。因此，这样的跃迁限制了中子星的最大质量低于2.6 $-$ $2.9 \, M_{\odot}$，这取决于所使用的微观核力，而没有这些限制可以达到更大的质量。这些限制与最近从中子星合并GW170817及其电磁对应物中提取的限制非常一致。假设自旋极化中子物质的描述在中子星的中心是有效的，我们发现，在其核心具有大的自旋极化域的恒星被GW 170817排除。
2020-03-24 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Remnant massive neutron stars of binary neutron star mergers: Evolution process and gravitational waveform
大质量（超大质量和超大质量）中子星很可能经常在双中子星合并后形成。我们探索的演化过程中残留的大质量中子星和它们发出的引力波，基于数值相对论模拟的双中子星合并采用各种状态方程和选择一个合理的范围内的中子星的质量的双星。我们发现，剩余超大质量中子星的寿命强烈依赖于总的双星质量，也对状态方程。由大质量中子星产生的引力波普遍具有频率近似恒定的准周期性质，尽管其频率随时间变化。我们还发现，引力波的频率和时变特性强烈地依赖于状态方程。本文导出了一个拟周期引力波形的拟合公式，它可用于引力波信号的数据分析。
2013-07-22 astro-ph.HE
Nuclear Physics of the Outer Layers of Accreting Neutron Stars
在中子星壳被提出50年后，我们回顾了当前对吸积中子星外层核物理的理解。核燃烧过程中产生的原子核取代了中子星、海洋和地壳的新生成分。由压缩驱动的非平衡核反应改变了外层的热结构和化学成分，在天文现象上留下了可观察到的印记。随着对爆发的中子星和冷却的中子星的观测增加，最近大量的天文数据使人们对中子星内部的微观物理有了新的认识，并有可能在模型计算中测试核物理输入。尽管我们对中子星内部的理解和观测到的中子星现象取得了许多进展，但在吸积中子星的天体物理学理论、丰中子核的核理论以及地球核物理实验的范围和精度方面仍然存在许多挑战。
2018-07-03 astro-ph.HE
A FRB in a Globular Cluster: Why Is This Neutron Star Different From (Almost) All Other Neutron Stars?
大多数快速射电暴（FRB）模型都是从比较常见的天体建立的：中子星、黑洞和超新星遗迹。然而，FRB源是罕见的，在银河系中发现的大多数物体都不会产生FRB。这些常见物体可能需要特殊和罕见的情况才能成为FRB的来源。最近在属于星系M81的一个球状星团中发现了一个重复的FRB，这表明一个模型涉及一颗中子星和一颗近距离双星伴星，可能是一颗白矮星;在球状星团中，中子星和近距离双星都是过剩的。磁相互作用是一个看似合理的，但未经证实的相对论粒子加速机制，可能辐射相干FRB。双中子星双星不可能是观测到的长寿命重复FRB源，但可能是寿命短得多的源，甚至可能是非重复FRB源。
2021-08-18 astro-ph.HE
Constraints on physics of neutron stars from X-ray observations
我总结了中子星的物理学的一些限制所产生的X射线观测的表面的中子星，重点是使用模型的低磁场中子星大气解释其X射线光谱。我讨论的观测谱线，脉动配置文件，X射线爆发，半径测量瞬态吸积中子星在静止，地壳和核心冷却测量瞬态吸积中子星，冷却年轻的中子星。这些观测结果限制了中子星的质量和半径（以及内部成分和稠密物质状态方程）、核心的超流性和中微子发射率特性以及地壳的成分和超流状态。
2013-03-01 astro-ph.HE
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
The Role of Strong Gravity and the Nuclear Equation of State on Neutron-Star Common-Envelope Accretion
在孤立双星形成通道中，共包层演化对中子星双星的形成具有重要意义。当一颗中子星在一颗大质量恒星的包层内盘旋时，它会吸积并旋转起来。由于中子星处于强引力状态，它们具有相当大的相对论质量赤字，即，它们的引力质量小于重子质量。这种效应导致一部分被吸积的重子质量转化为中子星的结合能。相对论性质量亏损也取决于核物质状态方程，因为更致密的中子星将具有更大的结合能。我们模拟了中子星在共包层环境中的质量增长和自旋上升，并量化了不同的初始二元条件和强子状态方程如何影响后共包层中子星的质量和自旋。从这些模型中，我们发现中子星的质量增长被抑制的$\approx 15-30\%$。我们还发现，对于一个给定的吸积重子质量，更紧凑的中子星将自旋更快，而获得更少的引力质量，反之亦然。这项工作表明，中子星的强引力和核微物理除了包层的宏观天体物理外，还在中子星共同包层演化中起作用。因此，强引力和核物质状态方程可能会影响中子星双星的布居特性和宇宙双中子星合并率。
2021-03-25 astro-ph.HE
Modeling the Galactic Neutron Star Population for Use in Continuous Gravitational Wave Searches
对来自\textit{unknown}银河系中子星的连续引力波的观测提供了对中子星形状的限制。旋转的中子星如果其结构中存在以恒星椭圆率为特征的非对称变形，就会产生引力波。在这项研究中，我们使用一个简单的模型的空间和自旋分布的银河系中子星估计探测的中子星的总数，使用引力波，到一个给定的上限的椭圆。这可能有助于优化未来的搜索，提高灵敏度。第三代引力波探测器灵敏度的提高可能会使探测到的中子星的数量增加100到1000倍。
2021-08-09 astro-ph.HE
Spontaneous Scalarization in Proto-neutron Stars
本文基于标量-张量引力理论，采用手征西格玛模型和有限温度多体理论，研究原中子星在不同热物质状态下的自发标量场化，发现其受温度、熵及中微子俘获等条件显著影响。
2023-03-29 astro-ph.HE
Smoke and mirrors: Neutron star internal heating constraints on mirror matter
镜像扇区已经被提出来解决暗物质、重子生成和中子寿命异常的问题。在这项工作中，我们研究了一种新的，强大的镜像中子探针：中子星温度。当中子星核心的中子在碰撞过程中转化为镜像中子时，核子费米海中留下的空位会被更有能量的核子重新填充，在这个过程中释放出大量的热量。我们从最冷的中子星PSR 2144 $-$ 3933（低于40，000开尔文）的观测中推导出一个新的中子-镜像-中子混合允许强度的约束条件。我们的限制竞争与实验室搜索中子-镜像中子转换，但适用于一系列的中子和镜像中子之间的质量分裂是19个数量级以上。这种加热机制也与其他中子消失通道（如奇异中子衰变）有关，为即将到来的紫外、光学和红外望远镜研究冷中子星的热发射提供了一个引人注目的物理目标。
2021-07-23 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ex
Significance of lower energy density region of neutron star and universalities among neutron star properties
在Hartle框架下，我们建立了旋转中子星和奇异星的模型，并进行了比较。研究了中子星内部低能量密度区和地壳区的意义，以及能量密度300 MeV/fm 3以上的奇异物质的存在对中子星性质的影响。我们证实了中子星的无量纲转动惯量与无量纲四极矩、无量纲潮汐形变与无量纲转动惯量、转动惯量参数与R/2 M等性质之间的普遍性。
2022-03-08 astro-ph.HE hep-th
An Undergraduate Approach to the Quantum Hadrodynamics and the Physics of Neutron Stars Part II: Neutron Stars' Exotic Content
Centro Federal de Educacão Tecnológica de Minas Gerais（米纳斯吉拉斯联邦技术教育中心）
该研究为本科生提供量子强子动力学的学习方法，运用第一部分的形式体系探讨中子星核心非原子自由度的作用，聚焦中子星奇异成分。
2026-08-04 astro-ph.HE nucl-th
Fallback supernova assembly of heavy binary neutron stars and light black hole-neutron star pairs and the common stellar ancestry of GW190425 and GW200115
异常重的中子星合并双星GW 190425的发现与已知的双中子星双星和引力波源GW 170817中的银河系双星的质量分布形成了鲜明的对比。我们建议在这里的形成通道重二进制中子星和轻黑洞-中子星二进制中，大质量的氦星，其中有他们的氢信封在一个共同的信封阶段，保持紧凑，避免质量转移到中子星的同伴，可能避免脉冲星回收。我们提出了三维模拟的超新星爆炸的大质量剥离氦星，并遵循质量回落的演变和随后的吸积到中子星的同伴。我们发现，回落导致显着的质量增长，在新形成的中子星。这可以解释像GW 190425这样的重双星中子星系统的形成，也可以预测像GW 200115这样的轻黑洞-中子星系统的组装。这种形成途径与观测到的银河系中双星中子星的质量-偏心率相关性是一致的。最后，避免质量转移表明我们银河系中脉冲星双星的自旋周期异常长。
2021-09-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Possible nature of Dark Matter
{We提出了一个研究的中子星模型，包含暗物质（DM）的核心。DM被假定为具有粒子性质并且是自相互作用的。利用对中子星质量和半径的约束，我们研究了玻色子和费米子DM粒子的允许性质。我们考虑的情况下，它构成高达15%的恒星的质量，即使传统的机制不能产生这么大的分数。为此，我们考虑了三种不同的中子星模型，第一种只涉及核子，第二种包括超子，最后一种涉及核心中的奇异物质。不同的EOS构建的费米子和玻色子DM的各种情况下。这些EOS解决选定的属性的DM粒子和测试结果对质量，半径和潮汐变形的限制中子星。给出了中子星内部DM和普通物质的能量密度分布。研究发现，如果DM是费米子性质的，它不仅位于核心，而且存在于恒星的任何地方，从中心到表面外，甚至可能包围它。
2021-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal Deformability of Fermion-Boson Stars: Neutron Stars Admixed with Ultra-Light Dark Matter
本文研究混有自相互作用复标量场暗物质的中子星潮汐形变能力，自洽推导Einstein-Hilbert-Klein-Gordon系统方程，发现暗物质核心型构型使天体更致密、潮汐形变更小，云型构型则相反，并分析了自相互作用强度的影响及观测约束。
2023-09-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Constraining equation of state of neutron star using neutron star-black hole mergers
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本研究利用Bilby框架分析NSBH并合引力波数据，发现未来探测器需至少20次并合事件，方可清晰区分中子星物态方程。
2026-09-01 astro-ph.HE gr-qc
Comment on "Three-dimensional hydrodynamic simulations of the combustion of a neutron star into a quark star"
如果奇异物质是绝对稳定的，那么普通的原子核就会衰变为奇异核，而中子星则会转化为奇异星。普通核的寿命在实验上被限制在$\sim 10^{33}$年以上，而亚稳态中子星的寿命取决于中子星的质量，可以超过宇宙的年龄。因此，中子星和奇异星可以在宇宙中共存。我们指出，M。Herzog和F. K. Roepke在Phys. Rev. D 84，083002（2011）[arXiv：1109.0539]中的研究集中在奇异物质参数空间中的一个区域，在该区域中，低质量中子星和奇异星共存，而大质量中子星在天文时间尺度上是不稳定的，寿命很短。
2015-03-04 astro-ph.HE nucl-th
Neutron transfer reactions in accreting neutron stars
本文提出了一种新的吸积中子星核反应--中子转移，即弱束缚中子从一个核到另一个核的量子隧穿。我估计固定的原子核分离的速率，然后在实际的原子核分布上平均结果，得到天体物理条件下的速率值。中子转移可以改变吸积中子星中的反应链，从而影响它们的加热和冷却。特别是，它可以抑制URCA对核的冷却，这对最热的中子星来说是至关重要的。
2018-11-21 astro-ph.HE nucl-th
Thermal states of neutron stars with a consistent model of interior
我们模拟了孤立的中子星和吸积的中子星在静止期X射线瞬态的热状态，并与观测结果进行了对比。我们使用状态方程和超流重子间隙，这是一贯计算。我们的结论是，直接Urca过程需要与低亮度吸积中子星一致。此外，质子超流性和足够弱的中子超流性对于解释中年中子星的冷却和获得真实的中子星质量分布是必要的。
2017-09-14 astro-ph.HE nucl-th
Distinguishing binary neutron star from neutron star-black hole mergers with gravitational waves
两颗中子星合并产生的引力波信号，很难与质量相当的中子星和黑洞混合双星产生的信号区分开来。事实上，这两种双星类型都可以解释引力波信号GW 170817，即使考虑到它的电磁对应辐射。我们提出了一种方法，{既不需要从后inspiral阶段的二进制或电磁对应的信息}，以确定混合双星合并的中子星与低质量黑洞单独使用引力波。这种方法是基于这样一个事实，即可以用引力波测量的某些中子星性质对所有中子星来说是共同的或相似的。例如，所有的中子星共享相同的状态方程，如果后者是强子的，则中子星具有相似的半径。如果一个混合双星被误认为是一个中子星双星，那么推断出的中子星的性质将被错误估计，并在一个低质量双星群体中表现为异常值。我们表明，只要$\sim 5$低质量的事件将允许识别的类型的一个事件在$80\%$的置信水平。我们模拟人口的低质量的二进制与分层混合模型，并表明，我们可以限制混合二进制的存在或测量其丰度相对于中子星二进制$\sim 0.1$在$68\%$可信水平与100个事件。
2020-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Simulations of Eccentric Binary Neutron Star Mergers: One-arm Spiral Instability and Effects of Neutron Star Spin
我们进行广义相对论流体动力学模拟的动态捕获双中子星合并，强调的作用所发挥的中子星自旋。动力学捕获合并可能发生在球状星团，以及其他致密的恒星系统，其中大多数中子星有大的自旋。我们发现合并的结果作为初始中子星自旋的函数的显着变化。对于自旋与轨道角动量一致的情况，剩余超大质量中子星中额外的离心支撑可以防止迅速坍缩成黑洞，而对于不一致的情况，减小的总角动量可以促进坍缩成黑洞。我们发现，即使是中等的自旋可以显着增加喷射物质的量，包括未绑定的速度大于光速的一半，导致更明亮的电磁签名与千新星和相互作用的喷出物与星际介质。此外，我们发现，初始中子星自旋可以强烈地影响已经丰富的现象，在合并后的引力波签名所产生的超大质量中子星的振荡模式。在我们的几个模拟中，由此产生的超大质量中子星发展出单臂（$m=1$）螺旋不稳定性，最明显的情况是那些小但不可忽略的中子星自旋。对于长寿的超大质量中子星，这种不稳定性的存在导致通过引力波探测这些事件的前景得到改善，从而可能提供有关中子星状态方程的信息。
2016-01-13 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waveforms from SpEC simulations : neutron star-neutron star and low-mass black hole-neutron star binaries
数值模拟得到的引力波形是测试和分析校准用于研究合并致密物体性质的波形模型的关键工具。在本文中，我们提出了一系列的高精度波形产生的SpEC代码系统涉及至少一个中子星。我们提供了第一次波形与亚弧度精度超过20个周期的低质量黑洞-中子星二进制文件，包括二进制文件与非旋转的对象，和二进制文件与快速旋转的中子星，最大限度地影响引力波信号的近共振增长的基本激发模式的中子星（f-模式）。我们还提供了第一次与SpEC高精度中子星-中子星波形。这些波形作为SxS目录的一部分公开提供。我们将我们的结果与目前在数据分析管道中实现的分析波形模型进行比较。对于大多数模拟，模型位于合并前最后几个轨道的预测数值误差之外，但没有显示出与数值结果的系统偏差：比较不同的模型似乎提供了合理的建模误差估计。唯一的例外是使用快速反向旋转的中子星的等质量模拟，以最大限度地提高f-模式的激发的影响，所有的模型表现不佳。然而，这是预期的，因为即使是考虑f-模式激发的单一模型也忽略了中子星自旋对f-模式激发频率的显著影响。
2018-12-17 astro-ph.HE gr-qc
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
Topological neutron stars in tensor-multi-scalar theories of gravity
本文证明了在引力张量多标量理论中存在一种新的中子星。我们把这种新型的中子星称为拓扑中子星。拓扑中子星除了具有通常中子星的标准特征外，还具有拓扑荷的特征。我们在张量多标量理论中数值构造了拓扑中子星的显式例子，其目标空间为$\mathbb{S}^3$。除了拓扑荷外，拓扑中子星还表现出其他吸引人的特征，这些特征使它们成为自然界中可能存在的现实致密天体。例如，它们具有零标量电荷，从而避开了强脉冲双星对偶极标量辐射的约束。
2019-11-15 astro-ph.HE gr-qc
Neutron tunneling: A new mechanism to power explosive phenomena in neutron stars, magnetars, and neutron star mergers
中子星壳中不均匀致密物质中的富中子核之间的中子隧穿可以在短时间内释放出巨大的能量，为中子星中的爆炸现象提供动力。在这项工作中，我们澄清这个过程中，可能会发生在中子星的外部区域时，振荡或灾难性的事件增加了周围的密度方面。我们使用一个随时间变化的Hartree-Fock-Bogoliubov形式主义来确定中子扩散的速率，并发现大量的能量可以迅速释放。研究了核束缚、两体相互作用和成对作用对中子扩散时间的影响。我们考虑一个一维的量子扩散模型，并扩展我们的分析，以研究在三维扩散的影响。我们发现，在适当的条件下，这些新的中子转移反应可以产生$\simeq 10^{40}-10^{44}$尔格数量的能量。
2021-03-23 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Can fermion-boson stars reconcile multi-messenger observations of compact stars?
混合费米子玻色子星是耦合的Einstein-（复杂的、有质量的）Klein-Gordon-Euler系统的稳定的、无视界的、处处正则解。孤立的中子星和玻色子星是由它们的中心能量密度唯一决定的，而混合的配置符合一个扩展的参数空间，它取决于费米子和（超轻）玻色子的数量的组合。费米子玻色子星提供的更广泛的可能性有助于解释最近多信使观测和核物理实验中报道的中子星质量和半径测量的紧张局势。在这项工作中，我们构建了平衡配置的混合费米子玻色子星与现实的状态方程的费米子组件和不同百分比的玻色子物质。我们表明，我们的解决方案与多信使数据，包括引力波事件GW 170817和GW 190814和X射线天体PSR J 0030 +0451和PSR J 0740 +6620，以及PREX-2实验的核物理约束非常一致。
2021-10-27 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
How "free" are free neutrons in neutron-star crusts and what does it imply for pulsar glitches ?
渗透在成熟中子星内壳中的中子超流体预计在脉冲星故障等各种天体物理现象中发挥关键作用。尽管没有粘性阻力，中子超流仍然可以耦合到固体地壳由于非耗散卷吸效应。卷吸对脉冲星故障的解释提出了挑战，并表明可能有必要对其他观测到的中子星现象的解释进行修订。
2013-01-11 astro-ph.HE nucl-th
The Mass Distribution of Neutron Stars in Gravitational-wave Binaries
LIGO和Virgo发现的两个中子星-黑洞合并使在引力波中观察到的可能的中子星总数达到6个。我们执行的质量分布的银河系外人口的中子星的第一个推论。与主要作为射电双星被探测到的双峰星系群相反，引力波双星中中子星的质量迄今为止与均匀分布一致，高质量中子星更普遍。引力波群的最大质量与从银河系中的中子星推断出的结果一致，也与从致密物质推断出的结果一致。
2021-11-04 astro-ph.HE gr-qc
Superfluid Neutrons in the Core of the Neutron Star in Cassiopeia A
超新星遗迹仙后座A包含已知最年轻的中子星，也是第一颗被观测到实时冷却的中子星。为了解释这颗中子星的快速冷却，我们首先介绍了控制其热演化的中子星的基本性质，重点是中微子发射过程和中子/质子超流/超导性。配备了这些结果，我们提出了一个方案，其中观测到的冷却的中子星仙后座A被解释为是由于最近开始的中子超流性的核心的恒星。质子超导性的早期发生的方式决定了观察到的这个中子星的冷却速度是突出的。这是第一个直接的证据表明，超流性和超导性发生在超核密度在中子星。
2011-10-24 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Interpreting Binary Neutron Star Mergers: Describing the Binary Neutron Star Dynamics, Modelling Gravitational Waveforms, and Analyzing Detections
由中子星双星合并而发出的引力波为探索物质和未探索的极端状态下的基础物理打开了一扇新的窗口。为了提取关于中子星内部超核物质和致密双星系统性质的信息，需要可靠的理论处方。本文综述了中子星并合过程中的动力学和引力波信号的一般特征。我们简要介绍了现有的分析和数值方法来调查的高度动态，强场区合并过程中。我们回顾现有的波形近似，并讨论个别波形模型的属性和可能的优点和缺点，以及它们在实际引力波数据分析中的应用。
2020-04-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from remnant massive neutron stars of binary neutron star merger: Viscous hydrodynamics effects
采用广义相对论剪切粘性流体力学的Israel-Stewart形式的简化形式，我们探讨了双中子星合并的残余大质量中子星的演化，并特别注意由此产生的引力波形。我们发现，对于$10^{-2}$阶的所谓粘性α参数的合理值，残余大质量中子星中的微分旋转的程度在粘性时间尺度$\alt 5$ \，ms中显著降低。与此相关，非轴对称变形的程度也迅速降低，因此，发射的准周期性引力波的振幅也在粘性时间尺度中衰减。我们的研究结果表明，为模拟合并残留物的演变的双中子星，我们必须考虑磁流体力学效应，这在自然界中可以提供粘性效应。
2017-05-16 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
