Radial oscillations and stability of multiple-fluid compact stars
我推导出一个系统的脉动方程的紧凑型恒星组成的任意数量的完美的流体,可用于研究径向振荡和稳定性方面的小扰动。我假设球对称,流体间的相互作用只有引力。我的推导是在一个单一的流体致密星的脉动方程的原始推导,并保持从单独的流体表现的贡献。我说明了一个,两个和三个流体的例子的脉动方程系统的解决方案。
2020-07-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Radial oscillations in neutron stars from QCD
本文研究了由冷密QCD第一性原理计算得到的一组状态方程产生的中子星在观测数据约束下对无穷小径向振荡的稳定性。我们认为,在可能包含夸克物质核心的恒星中,共形边界$c_{s} = 1/\sqrt{3}$存在轻微和较大的违反。质量-半径图中的某些中子星族由于核附近的大振幅振荡而变得动力学不稳定。
2021-04-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Static Isotropic Spacetimes with Radially Imperfect Fluids
在求解对称扇区中的广义相对论方程时,自然要考虑几何对称性和应力-能量对称性。这意味着对于静态和各向同性时空,最一般的自然应力-能量张量是一个完美流体和一个径向不完美流体分量之和。在理想流体成分为零或时空常数的特殊情况下,爱因斯坦方程的解可以被认为是修正的史瓦西和史瓦西-德西特空间。推导出这种类型的精确解,它表明,而从未修改的解决方案的偏差可以小,其中的不完善的流体成分的表现是在大半径的轨道测试机构的角动量缩放的转变。基于这种效应,不完美的流体成分是否可以可行地描述暗物质现象的问题得到解决。
2009-08-25 gr-qc
Superposition of a static perfect fluid and a radial elecric field
我们得到了一个双参数的解决方案,它代表了一个球对称的中性流体和电场的叠加时空。这个爱因斯坦-麦克斯韦时空的电磁四势取如下形式:A=(q/n)(r^n)dt,当n = 0时,A=q*ln(r)dt,当n=0时(其中q和n是任意常数)
1996-05-17 gr-qc
Equilibrium, radial stability and non-adiabatic gravitational collapse of anisotropic neutron stars
在这项工作中,我们构建了家庭的各向异性中子星的状态方程兼容的约束的引力波事件GW 170817和四个各向异性ansatze。这样的恒星受到径向扰动,以研究其对径向振荡的稳定性,我们开发了一个动力学模型来描述非绝热引力坍缩的不稳定的各向异性配置,其最终的命运是形成一个黑洞。我们发现,径向稳定性的标准准则$dM/dρ_c >0$并不总是与某些各向异性ansatze的振荡频率的计算兼容,并考虑到最近的中子星的最大质量的限制,每个各向异性参数的约束。我们进一步推广的TOV方程在一个非绝热的背景下,我们调查的状态方程,热通量,各向异性因子和质量函数作为一个不稳定的各向异性恒星崩溃的动力学行为。在获得演化方程后,我们恢复,作为一个静态的限制,背景方程。
2020-08-12 gr-qc
Phase transition and stiffer core fluid in neutron stars: Effects on stellar configurations, dynamical stability, and tidal deformability
在这项工作中,我们调查的相变和更硬的流体在中子星的核心上的静力平衡配置,动力稳定性和潮汐变形的影响。为此,考虑到在核心和信封中的流体遵循相对论多方状态方程。我们发现,相变和更硬的流体在核心将反映在总质量,半径,声速,核心半径,径向稳定性与缓慢和快速转换的界面,和潮汐变形。我们还研究了啁啾质量为GW $170817$的中子星系统的无量纲潮汐形变$Λ_1$和$Λ_2$。最后,我们将我们的结果与观测数据进行对比,以显示相变和更硬的核心流体在中子星研究中可能发挥的作用。
2023-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Analogue gravity and radial fluid flows: The case of AdS and its deformations
最近Mosna、Pitelli和Richartz [Phys. Rev. D 94,104065(2016)]通过考虑声波在源/汇处具有不明确速度分布的流体上传播,引入了$\text{AdS}_2$时空的模拟模型。只有当在源/汇处施加额外的边界条件(对应于$\text{AdS}_2$的空间无穷大)时,波的传播才被唯一地定义。在这里,我们表明,一旦这个速度分布是平滑的源/汇,需要额外的边界条件消失。这又对应于$\text{AdS}_2$时空在其空间无穷远附近的变形。我们还研究了这种正则化的速度剖面拿起一个特定的边界条件的理想化系统,使两种模式同意在长波长的限制。
2018-05-07 gr-qc math-ph math.MP
Non-radial oscillations and gravitational wave emission of hybrid neutron stars
该研究结合 Brueckner-Hartree-Fock 与 Dyson-Schwinger 状态方程及 Gibbs 混合相构造,比较纯中子星和混合中子星的 g1 模振荡、阻尼与引力波特征及观测前景。
2023-03-13 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Radial oscillations in neutron stars from unified hadronic and quarkyonic equation of states
利用支持2 M $_\odot$星判据的统一状态方程(EoS)研究了非旋转中子星的径向振荡.我们求解Sturm-Liouville问题,计算了中子星的20个最低径向振动模及其本征函数,这些振动模是由Skyrme-Hartree-Fock、相对论平均场和夸克模型中的8个统一Eos模型所模拟的.我们比较的行为计算的本征频率NS模型与强子的夸克EOS,而不同的中心密度。最低阶,f-模式频率之间的两个类的EoS在1.4 M $_\odot$,但消失在各自的最大质量,与稳定性标准$\partial M/\partialρ_c > 0$一致。此外,我们还计算了大的频率分离,并发现高阶模式的频率显着降低,将地壳中的EoS。
2022-11-28 gr-qc nucl-th
Non-linear radial oscillations of neutron stars: Mode-coupling results
致密恒星中振荡模式的非线性行为是当前相当感兴趣的一个课题。对这种现象的精确数值研究可能需要强大的新方法来进行流体和时空计算。我们建议,这种方法的一个关键组成部分将是非线性演化的背景固定平衡星的偏差。我们研究了这种方法的可行性,将其应用到一个中子星的非线性径向振荡,并探讨了这个问题的各种数值非线性特征,为大范围的振幅。对二次模和高阶模的耦合和能量的非线性传递进行了详细的论证和分析。
2001-10-22 astro-ph gr-qc
Nonlinear radial oscillations of neutron stars
致密恒星中的非线性振荡效应引起了人们的广泛兴趣。为了在完全非线性的广义相对论框架内研究这种现象,需要高精度的数值研究。我们提出了一个专门为研究量身定制的数值方案,根据制定的时间演变的偏离一个固定的平衡配置。利用这一技术,我们研究了与中子星径向振荡相关的非线性效应。特别是,我们讨论了模式耦合由于非线性相互作用,共振现象的发生,激波形成附近的恒星表面以及能力的非线性稳定微扰不稳定的中子星模型。
2009-09-23 astro-ph.SR gr-qc
Quasi-Normal Modes of General Relativistic Superfluid Neutron Stars
我们发展了一个广义的形式主义来处理,在广义相对论,一个双流体星的线性振荡的静态(非旋转)配置。这种形式主义是针对中子星的,它的物质含量可以用一级近似的双流体模型来描述:一种流体是中子超流体,它被认为存在于成熟中子星的内核和内壳中;另一种流体是所有其他成分(壳核、质子、电子等)的聚集体。我们得到一个系统的方程,管理的度量和物质变量的扰动,无论两种流体的状态方程。作为第一个应用程序,我们考虑两个非相互作用的流体,每个多方状态方程的简化情况。我们数值计算相应系统的准正常模式(即纯粹向外引力辐射的振荡)。当两种流体的绝热指数不同时,我们观察到类似的单流体光谱的每个频率的分裂。分析还证实了W模式主要是由于时空振荡的说法。
1999-08-12 astro-ph gr-qc
Methods for relativistic self-gravitating fluids: From binary neutron stars to black hole-disks and magnetized rotating neutron stars
对事件GW 170817的灾难性观测,首先是沿着两颗中子星的螺旋运动的引力波,然后是短暂的$γ$射线爆发,后来是千新星,开启了多信使天文学的时代,并在促进我们对一些长期存在的问题的理解方面发挥了关键作用。这种多信使源的数值模拟是理解紧凑物体物理学的重要工具,更广泛地说,是理解极端条件下物质物理学的重要工具。在这篇评论中,我们提出了一个统一的观点,用于获得平衡和准平衡解决方案的三个天体物理相关的相对论,自引力流体系统:二元中子星,黑洞盘,磁化旋转中子星的各种技术。这些解决方案是必要的,不仅为这样的紧凑的对象建模,但同样重要的是,在数值相对论模拟提供自洽的初始数据。而不是提出的配方和数值算法的全部细节,我们专注于画的方法,以解决这些问题,并促进未来的工作在该地区。
2021-12-09 gr-qc
Two non-comoving stiff fluids in radial motion and spherical symmetry
本文讨论了两种刚性流体(能量密度=压力)在球对称条件下作径向运动的问题。度量测量被选择为球对称的,共形静态的乘法分离的变量。第一流体通过无质量标量场进行数学描述。坐标系被选择为与第二流体一起运动,变量分离要求第二流体也是刚性的。流体只在重力作用下相互作用,它们的能量动量张量分别守恒。将爱因斯坦方程化为一个二阶非线性常微分方程,并由此导出一个Abel常微分方程。使用多项式分析法找到了一些特殊的精确解。解中的两个非共动引力源既可以解释为标量场,也可以解释为刚性流体。一个完整的分析进行的参数范围内的硬流体的解释是物理上可接受的。推导出解的共形向量的一般公式。通过使第二流体为零,产生了几个单标量场解,其中一些似乎是新的。本文所考虑的所有解在原点都有类时奇点(除了平凡的FRW解),并且不是渐近平坦的(除了k=0的静态解)。
2008-11-04 gr-qc
Two-fluid models of superfluid neutron star cores
利用Brandon Carter等人发展的约束变分方法,建立了中子星核的相对论和非相对论双流体模型.我们考虑零温度下的超流中子和超导质子的混合物,考虑相互夹带效应。影响中子星内部组成并对压力有贡献的轻子也包括在内。我们提供了系统的拉格朗日密度的解析表达式,即所谓的主函数,由此可以得到动力学方程。模型的所有微观参数均采用非相对论核能密度泛函理论计算。为了比较,我们也考虑了相对论平均场模型。在最近发展起来的牛顿多流体流体动力学四维协变形式的框架下,讨论了相对论和非相对论流体动力学模型之间的对应关系。我们已经表明,夹带效应可以解释的动力学有效质量,在相对论的情况下比在牛顿的情况下更大。利用本文所考虑的核模型,我们发现在中子星的液核中,中子的相对论有效质量甚至大于裸中子质量。
2008-05-07 astro-ph gr-qc
Fundamental and higher-order excited modes of radial oscillation of neutron stars for various types of cold nucleonic and hyperonic matter
这篇研究论文补充了我们先前关于粘性和热导率对非旋转中子星径向振荡和弛豫影响的定性研究。在高核密度区计算了7个真实状态方程(EoS)的径向振动基频和前两个最低频率激发模随中心能量密度的变化。在内核中使用冷核子和混合核子-超子-夸克物质模型的各种类型的零温度EoS,以确定流体静力平衡态及其周围的内部结构,并研究每个EoS对非旋转中子星动力学行为的影响。我们确认的主要结果早期,相关的研究表明,基本振荡模式的频谱和绝热指数的变化在高核密度制度之间的潜在相关性。我们提供了有价值的信息,施加进一步的限制合理的一套现实的EoS模型,除了紧凑的物体的快速发展的领域的星震学的实际应用。
2020-10-01 gr-qc
Equivalence of Stability Criteria for Multi-Fluid Stars
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University(上海交大李政道研究所);Shanghai University(上海大学)
本文通过证明多流体星体稳定性准则的等价性,提出了一种高效框架,系统绘制了稳定性边界,并揭示了暗物质性质的约束基础。
2026-08-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Non-radial oscillations of anisotropic neutron stars in the Cowling approximation
在研究中子星模型和它们的振荡时,最常见的假设之一是压力是同位素的,然而有争论认为这可能是不正确的。因此,本文对各向异性压力下中子星的非径向振荡进行了初步研究。我们采用所谓的考林近似的时空度规保持固定,并获得前几个流体模式的振荡谱。各向异性对频率的影响是明显的,尽管根据目前的结果,可能很难将其与由不同状态方程引起的频率变化区分开来。
2012-06-22 astro-ph.SR gr-qc
Universality in oscillation modes of superfluid neutron stars?
相对论性普通流态中子星的$f$模具有普遍的标度行为。在这里,我们研究是否“普通”$f_{\rm o}$ -和“超流”$f_{\rm s}$ -模式的超流中子星也表现出类似的普遍行为。我们首先考虑一个简单的情况下,中子超流体和正常流体是解耦的,并与每一个流体的多方状态方程建模。我们发现,$f_{\rm o}$模式服从相同的标度律建立的$f$模式orindary流体星。然而,$f_{\rm s}$模式的振荡频率服从不同的标度律,这可以从牛顿引力下的均匀双流体恒星模型解析推导出来。其次,通过参数化的卷吸模型研究了两种流体之间的耦合效应。我们发现,耦合在一般情况下,打破了普遍的行为中看到的解耦流体。基于相对论变分原理,导出了卷吸引起的$f_{\rm s}$模平方频率一阶位移的近似表达式。
2009-03-20 astro-ph gr-qc
Rotating dark matter admixed neutron stars
研究旋转中子星中普通核物质与费米子暗物质的混合,推导两流体缓慢旋转系统方程,发现暗物质混合星的I-Love-Q关系显著偏离标准单流体关系。
2023-11-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Interior spacetimes sourced by stationary differentially rotating irrotational cylindrical fluids. IV. Radial pressure
本文研究稳态差旋无旋圆柱流体的径向压力内部时空,从场方程得到四类解,完全积分并分析I、III类,排除号差不当的III类,并为其余两类提供便于数值积分的简化方程。
2024-07-05 gr-qc
Quasi-radial modes of pulsating neutron stars: numerical results for general-relativistic rigidly rotating polytropic models
在本文中,我们计算广义相对论多方模型模拟刚性旋转,脉动中子星。这些相对论性的致密天体,半径为$\sim 10 \, \mathrm{km}$,质量介于$\sim 1.4$和$3.2$太阳质量之间,与双星密切相关。我们着重计算由于刚体转动而引起的脉动本征频率的变化,这对于研究此类物体的稳定性是一个决定性的问题。在我们的计算中,我们保持旋转扰动项高达二阶的角速度。
2014-10-12 gr-qc
Magnetic fields in mixed neutron-star-plus-wormhole systems
我们考虑由强磁化的各向同性或各向异性中子流体填充的虫洞组成的混合配置。奇异物质的存在允许时空的非平凡拓扑。通过与普通磁化中子星的比较,我们澄清了非平凡拓扑的存在如何影响流体内部的磁场分布的问题。在各向异性流体的情况下,我们发现新的解决方案描述的配置,其中的流体密度的最大值从中心移动。线性稳定性分析表明,这些混合配置是不稳定的。
2015-04-09 astro-ph.SR gr-qc
Hiding a neutron star inside a wormhole
我们考虑由无质量鬼标量场支持的中子星加虫洞组态。中子流体由各向异性状态方程模拟。当流体的中心能量密度与标量场的能量密度相当时,出现中心有赤道和双喉道的结构。这些双喉道虫洞可以部分或全部被中子流体填充。在后一种情况下,研究了由中子物质辐射的光通过这些虫洞的情况。稳定性分析表明,所有考虑的配置是不稳定的线性扰动,独立的流体是否是各向同性或各向异性。
2014-04-12 astro-ph.SR gr-qc
A Relativistic Mean Field Model for Entrainment in General Relativistic Superfluid Neutron Stars
广义相对论性超流中子星的动力学要比普通流体的动力学复杂得多。超流性允许不同的超流体(和超导)粒子种类具有独立的流体流动,其结果是流体运动方程包含与超流体种类一样多的流体元素速度。当一个超流体的粒子与另一个超流体的粒子相互作用时,每个超流体的动量将是两个超流体速度的线性组合。这导致了所谓的夹带效应,其中一个超流体的运动将在另一个超流体中引起动量。利用相对论$σ- ω$平均场模型描述核子及其相互作用,建立了超流中子与超导质子卷吸的完全相对论模型.在这种情况下,有两个“相对论”的概念:单个核子相对于恒星局部区域的相对论运动(即包含阿伏伽德罗粒子数的流体元素),以及流体元素相对于恒星其余部分的运动。虽然流体元素通常将保持平均速率为光速的一小部分,但中子星核心中的超核密度可以使核子本身在每个流体元素中具有相当高的平均速率。形式主义的问题,缓慢旋转的超流中子星的配置,一个显着的特点是,中子可以旋转的速度不同于质子。
2002-12-19 astro-ph gr-qc
Tidal Deformation and Radial Pulsations of Neutron Star with Holographic Multiquark Core
利用核状态方程和多夸克状态方程计算了具有多夸克核的中子星的潮汐变形。由Sakai-Sugimoto~(SS)模型得到的多夸克相态方程在低密度区较硬,在高密度区较软。勒夫数和无量纲变形参数,$k_{2}$和$Λ$的值,被发现是在物理上可行的范围内,在本约束。径向脉动频率的多夸克核心的$n=0-5$模式的计算为整个质量范围。对于$M_{\rm core}\simeq 2 M_{\odot}$,对于全息SS模型的能量密度标度$ε_{s}=23.2037$ GeV/fm $^{3}$,基模频率约为$2.5$ kHz,该频率与$\sqrt{ε_{s}}$成比例。
2022-02-08 gr-qc hep-ph
Slowly Rotating General Relativistic Superfluid Neutron Stars
本文提出了一种处理慢旋转广义相对论超流中子星的一般形式。作为第一近似,它们的物质含量可以用双流体模型来描述,其中一种流体是中子超流体,被认为存在于成熟中子星的内核和内部地壳中,另一种流体代表所有其他成分(地壳核,质子,电子等)的聚集体。我们得到一个系统的方程,良好的二阶的旋转速度,确定度量和物质变量,无论两种流体的状态方程。特别是,考虑到所谓的夹带效应,即一种成分(例如中子)的动量携带另一种成分的部分质量。作为一个例子的开发框架,我们考虑一个简化的状态方程,这两种流体描述不同的多面体。我们确定数值上的两种流体的影响的旋转框架拖动,在中子和质子密度和惯性质量的诱导变化,以及形状的变化的明星。我们进一步讨论了关于两个重子数守恒,质量脱落(开普勒)极限和化学平衡的问题。
2000-09-26 astro-ph 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
Gravitational radiation from corotating binary neutron stars of incompressible fluid in the first post-Newtonian approximation of general relativity
本文研究了由不可压缩均匀流体组成的圆轨道共转双中子星的引力辐射。能量和角动量的损失率推导出第一后牛顿(1PN)阶超越四极近似,包括有限大小的影响的每一个明星的二进制。结果表明,在1PN阶中,引力辐射中的有限尺寸效应的首项仅比牛顿阶中的首项小$O(GM_{\ast}/c^2 a_{\ast})$,其中$GM_{\ast}/c^2 a_{\ast}$是引力半径与双星平均半径的比值,1PN项的作用是减小引力辐射中的牛顿有限尺寸效应.
1998-07-02 gr-qc
Greybody Factor for a Rotating Bardeen Black Hole by Perfect Fluid Dark Matter
本文研究了被理想流体暗物质包围的旋转规则黑洞的灰体因子。首先,我们利用由Klein-Gordon方程发展而来的径向运动方程来研究有效势的行为。然后考虑乌龟坐标系,将径向方程转化为薛定谔方程。我们解决了径向运动方程,并获得两个不同的渐近解的超几何函数测量在不同的制度,所谓的近场和远场地平线。这些解决方案在整个径向坐标在中间政权顺利匹配,以检查其可行性。最后,我们测量了无质量标量场的吸收几率,并考察了理想流体暗物质的影响。结果表明,当暗物质为理想流体时,有效势和灰体因子均增大。
2021-12-02 gr-qc
Dynamical evolution of dark matter admixed neutron stars
我们第一次动态演化的暗物质混合中子星与费米子暗物质。这些系统是中子星的普通核物质和暗物质的混合物。为了执行我们的动态演化,我们推导出运动方程,在守恒形式,球对称系统与任意数量的完美流体。使用有限体积和高分辨率的激波捕捉方法,我们动态地发展的两个流体的情况下,第一流体模拟普通物质和第二流体模拟暗物质。我们使用我们的动态解决方案,研究非线性稳定性,径向振荡频率,和动态形成过程。
2022-01-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Slowly rotating superfluid Newtonian neutron star model with entrainment
我们发展了一种形式主义来模拟慢旋转的超流牛顿中子星。双流体模型被用来描述物质,其中一种流体是被认为存在于成熟中子星的内部地壳和核心中的超流中子,而另一种流体是剩余成分(地壳核,核心超导质子,电子等)的电荷中性聚集体。我们包括夹带效应,这是两种流体之间的非耗散相互作用,其中一种流体中引起的动量将导致另一种流体的部分质量被携带。描述旋转平衡(即轴对称和静止配置)的方程近似使用慢旋转近似;在两种流体的旋转速率方面的扩展,其中仅保留到二阶的项。我们的形式主义允许中子以不同于带电组分的速率旋转。对于一个特殊的状态方程,这是在两个质量密度和相对速度的流体的平方,我们找到了一个解析解的慢旋转方程。这一结果提供了一个优雅的推广到两个流体问题的标准表达式为一流体多面体${\cal E} \propto ρ^2$。模型的状态方程包括夹带和一般足以考虑到现实的价值观,说,质量和半径的明星。它还包括一个可以与出现在更现实的状态方程中的“对称能”相关的项。我们使用解析解来探讨两种流体之间的相对旋转,"对称能"项,夹带如何影响中子星的局部粒子分布,以及全球的开普勒极限,椭圆率和转动惯量的数量。
2001-07-10 astro-ph gr-qc nucl-th
Relativistic bulk viscous fluids of Burgers type and their presence in neutron stars
本研究证明三种独立化学成分经两种反应的混合物是符合Burgers模型的体粘滞流体,且考虑μ子的中子星物质属于此类,突破了传统Maxwell-Cattaneo弛豫的认知。
2023-07-22 gr-qc nucl-th physics.flu-dyn
Neutron Star Radial Perturbations for Causal, Viscous, Relativistic Fluids
本文研究了Eckart、BDNK和MIS三种相对论粘性流体模型在中子星背景下的径向微扰,发现小粘性下三者稳定性相同,并首次确立了这些非平衡流体模型在中子星上的径向稳定性判据。
2025-09-17 gr-qc
Slowly Rotating Two-Fluid Neutron Stars: Coupled Frame-Dragging, Inertia Splitting, and Universal Relations
Kochi University(高知大学);Indian Institute of Science(印度科学学院);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所交叉理论数学科学中心(iTHEMS));University of Tübingen(蒂宾根大学)
本文提出一个全相对论框架,研究引力耦合双流体中子星的旋转响应。通过推导耦合平衡和框架拖拽方程,发现双流体系统存在两种固有旋转本征模,且有效总转动惯量仅依赖平衡背景。
2026-03-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A No-Go Theorem for Rotating Stars of a Perfect Fluid without Radial Motion in Projectable Hořava--Lifshitz Gravity
Hoenava-Lifshitz引力只有在叶理保持的超纯映射下才有协变性。这意味着常时超曲面上的量应该是正则的。在原理论中,提出了强约束时滞函数的可投射性条件。我们假设一颗恒星充满了没有径向运动的理想流体,并且它关于赤道平面具有反射对称性。其结果是,我们找到了一个不去定理的固定和轴对称的恒星解决方案,在可投射的Hoenava-Lifshitz引力下的物理合理的假设,在物质部门。由于我们没有用引力作用量来证明它,所以我们的结果在其他可投射理论中也成立,不仅适用于强引力场,而且适用于弱引力场。
2013-12-15 gr-qc
Radial Oscillations of Viscous Neutron Stars: Zero Diffusion Case
Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学);CBPF – Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心);Vanderbilt University(范德堡大学)
本文研究了粘性对中子星径向振荡的影响,揭示了粘性效应如何影响流体动力学和非流体动力学模式的稳定性。
2026-01-08 gr-qc nucl-th
Stationary structure of relativistic superfluid neutron stars
本文介绍了在全广义相对论下对快速旋转超流中子星模型结构进行数值研究的最新进展。超流中子星由两种相互渗透和相互作用的流体模型描述,一种代表超流中子,另一种由剩余的带电粒子(质子,电子,μ子)组成。我们考虑一般的固定配置,其中两种流体可以有不同的旋转速率围绕一个共同的旋转轴。证实了以前发现的存在的配置与一个流体在一个扁长的形状。
2002-11-29 astro-ph gr-qc
Chemical equilibrium and stable stratification of a multi-component fluid: thermodynamics and application to neutron stars
一个普遍的热力学论证表明,处于完全化学平衡的多组分物质,每个重子具有均匀的熵,通常是稳定分层的。这一点对于中子星尤其重要,因为在中子星中,熵的影响与由弱相互作用建立的平衡成分梯度的影响相比可以忽略不计。因此,可以断言,不管致密物质状态方程的不确定性如何,中子星都是稳定的层结。这对它们的振荡模式、磁场演化和内部角动量输运具有重要的、先前讨论过的后果。
2000-12-06 astro-ph gr-qc physics.ao-ph
Oscillations of General Relativistic Superfluid Neutron Stars
我们发展了一个广义相对论的形式,在广义相对论中,超流中子星关于静态(非旋转)位形的非径向振荡。这些恒星的物质含量,作为一级近似,可以用双流体模型来描述:一种流体是中子超流体,它被认为存在于成熟中子星的内核和内壳中;另一种流体是所有带电成分的聚集体。我们使用一个方程组,它控制着度量和物质变量的扰动,无论这两种流体的状态方程如何。明确包括夹带效应。我们还考虑到由普通流体组成的外包络。我们推导并实现的核心/信封接口的度量和物质变量的交界处的条件。我们调查如何的准正规模式的超流星的卷吸参数的变化的影响,并揭示了一系列避免各种模式之间的交叉。我们提供了一个证据,所有的模式的双流体星必须辐射引力。我们还讨论了未来超流星脉动的可探测性,并认为有可能使用引力波数据来约束超流中子星的参数。
2002-03-12 astro-ph gr-qc
Universality of dual mass-scaled fundamental modes in two-fluid neutron stars with mirror dark matter
Kochi University(高知大学);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所交叉理论数学科学中心(iTHEMS));Kochi University of Technology(高知工科大学);University of Tübingen(蒂宾根大学);Indian Institute of Science(印度科学学院);Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences (FZU)(捷克科学院物理研究所)
该研究证实镜像暗物质双流体中子星的外层流体主导基频与致密性的普适关系成立,还发现内层流体主导基频的普适关系,Cowling近似对其频率估计表现更优,或可用于约束暗物质质量分数。
2026-07-30 astro-ph.HE gr-qc
Non-radial strong curvature naked singularities in five dimensional perfect fluid self-similar space-time
我们研究了具有绝热状态方程的五维球对称自相似理想流体时空,考虑了未来所有有向非类空测地线族。在Tipler意义下,时空整体上存在强曲率裸奇点,从而违反了宇宙监督猜想,只要某个代数方程有实正根.我们进一步表明,这是弱能量条件(WEC),是必要的可见性的奇点在有限的时间内和奇点引力强。我们还使用结条件将解与5D Schwarzschild解相匹配。
2005-02-22 gr-qc
Non-radial oscillation modes as a probe of density discontinuities in neutron stars
发生在中子星内核的相变可能与密度不连续性有关,这种不连续性会以两种方式影响非径向振荡模式的频谱。首先,它会软化状态方程,导致更紧凑的平衡构型,并改变中子星的基本模式和压力模式的频率。其次,将出现与每个不连续性相关的新的非零频率g-模式。这些不连续的g-模式具有典型的频率大于那些g-模式先前在文献中研究(热,核心g-模式,或g-模式,由于在外层的化学不均匀性),并小于基本模式,因此,他们应该是区别于其他模式的非径向振荡。在本文中,我们研究如何高密度不连续性改变的非径向振荡的频谱,在恒星微扰的广义相对论理论的框架。我们的目的是了解是否引力信号,在准正常模式的频率发射,可能会给一些明确的信息状态方程的中子星,特别是对参数的密度不连续性的特点。我们讨论了一些天体物理过程,可能与这些模式的激发,并估计有多少引力能量的模式应传达产生的信号可检测的高频引力探测器。
2002-06-10 astro-ph gr-qc
Relativistic numerical models for stationary superfluid Neutron Stars
我们在完全广义相对论下建立了一个稳态旋转超流中子星的理论模型和数值计算程序。基本的双流体模型是基于卡特的协变多流体流体动力学形式主义。这两种流体,一方面代表超流中子,另一方面代表质子和电子,被限制为围绕公共轴均匀旋转,但允许有不同的旋转速率。我们已经进行了广泛的测试的数值代码,包括定量比较这些模型的近似结果。这里提出的结果是第一个“精确”的计算,这种模式的意义上说,没有近似(除了固有的离散数值处理)。使用这个代码,我们重新确认了长扁形配置的存在。我们研究了开普勒旋转极限和质量密度关系对相对旋转速率的依赖性。我们进一步展示了如何模拟一个(虽然流体)中子星“地壳”,让一种流体比其他进一步向外延伸,这导致在有趣的情况下,开普勒极限实际上是由最外面的,但速度较慢的流体。
2005-02-06 astro-ph gr-qc
Exploring Radial Oscillations in Slow Stable and Hybrid Neutron Stars
National Institute of Technology, Rourkela(鲁尔基拉国家理工学院);Ohio University(俄亥俄大学)
本文通过研究中子星的径向振荡,揭示了非平衡效应在计算声速和绝热指数中的作用,扩展了恒星模型的稳定分支,为理解PSR J0740+6620的观测提供了新视角。
2024-01-16 astro-ph.GA gr-qc nucl-th
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
Anisotropic neutron stars in $R^2$ gravity
我们在$R^2$引力的框架内考虑静态中子星。中子流体由三种不同类型的现实状态方程(软、适度硬和硬)描述。利用中子星质量-半径关系的观测数据,论证了只有采用软状态方程,各向同性流体支持的天体的特性才与观测相符。我们表明,包括流体各向异性也使人们能够采用更刚性的状态方程模型的配置,将充分满足观测约束。此外,使用标准的薄吸积盘模型,我们表现出潜在的可观察到的差异,这使我们能够区分的中子星内的修改后的重力框架中描述的爱因斯坦的广义相对论。
2018-06-07 gr-qc
Asteroseismology: radial oscillations of neutron stars with realistic equation of state
在四维广义相对论中研究了非自转中子星的径向振荡。NS的内部模拟在最近提出的多组分现实状态方程(EoS)与诱导表面张力(IST)。特别是,我们认为IST EoS与两套模型参数,都再现了所有已知的正常核物质的属性,给出了一个高质量的描述质子流约束,强子多重性在核-核碰撞,符合天体物理观测和观测数据从NS-NS合并。我们计算了12个最低的径向振荡模式,它们的频率和相应的本征函数,以及两个不同的模型集的六个选定的基准NS(具有不同的半径和质量的1.2,1.5和1.9太阳质量)的大频率分离。计算结果表明,随着NS中心重子密度的增加,频率不断增加。此外,我们发现的第一本征函数的基本模式,绝热指数和声速剖面计算的行为之间的相关性,这可以用来探测与星震数据的内部结构的NS。
2020-02-27 astro-ph.HE gr-qc
Thermodynamic Consistent Description of Compact Stars of Two Interacting Fluids: The Case of Neutron Stars with Higgs Portal Dark Matter
University of Oklahoma(俄克拉荷马大学);Goethe Universität Frankfurt(法兰克福歌德大学);Institute of Space Sciences, Campus UAB(空间科学研究所(UAB校区));Institut d’Estudis Espacials de Catalunya(加泰罗尼亚空间研究学院);Frankfurt Institute for Advanced Studies(法兰克福高等研究院)
本研究提出了一种热力学一致的方法,用于描述由两种相互作用流体(中子星物质和暗物质)组成的致密星,分析了暗物质质量对质量-半径关系和潮汐变形性的影响。
2026-02-24 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Effect of viscosity and thermal conductivity on the radial oscillation and relaxation of relativistic stars
在本文中,我们提出了一个通用的线性化动力学方程的相对论性恒星的小绝热径向振荡。动力学方程的推导考虑了中子星物质的粘性和热导率的影响,这些影响直接决定了可观测双星的最小周期。应用变分原理确定一组离散的具有复特征值的特征函数。本征值的实部和虚部分别表示非旋转中子星径向振荡的固有频率的平方和弛豫时间。我们提供了一个合适的框架,可以补充各种潜在的冷核物质模型计算的归一化本征频率的频谱具有一定的数值精度。在最后一节中,我们提供了一个定性的估计,在合理均匀的中子星中,粘性和热导率消耗径向振荡模式的动能的速率,而不依赖于显式的数值计算。
2019-09-14 gr-qc
Non-radial pulsations of gravitationally coupled two-fluid neutron stars in general relativity
Indian Institute of Science(印度科学学院);Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Kochi University(高知大学);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)(理化学研究所交叉理论及数学科学中心(iTHEMS));University of Tübingen(蒂宾根大学)
本研究建立引力耦合双流体中子星极向扰动的完全相对论框架,数值计算其极向模式谱,为扩展相对论星震学及探索多流体致密星的引力波信号奠定基础。
2026-05-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Incompressible fluid binary systems with internal flows -- models of close binary neutron star systems with spin
在本文中,我们研究了数值精确的配置组成的不可压缩流体与内部流动的封闭的二元系统。双星系统中的恒星被假设为彼此环绕,但旋转与轨道运动不同步,即从旋转参考系来看,双星系统中的恒星有稳定的运动。在充分考虑牛顿引力潮汐效应的情况下,我们计算了几个平衡序列。我们考虑两个双星系统,一个是质点和流体星,另一个是流体星和流体星。它们中的每一个分别对应于Roche-Riemann或Darwin-Riemann问题的推广。只要涡量是常数,我们的程序可以应用于各种类型的不可压缩二元系统,具有各种质量比和自旋。我们比较了这些二元系统的平衡序列与Lai,Rasio和Shapiro(LRS)作为中子星-中子星(NS-NS)二元系统或黑洞-中子星(BH-NS)二元系统模型的近似解。我们的结果与LRS的结果定性一致,但对于小间距的构型,我们的结果与LRS的结果不同。对于这些二元系统,我们的序列表明,动态或长期不稳定集分离减少。椭球近似的定量误差为2 \sim 10%的配置附近的不稳定点。与LRS的结果相比,我们的模型在不稳定性开始的点处的恒星间隔更大,相应地在临界状态处的轨道频率更小。
1998-08-11 astro-ph gr-qc
Dynamical Chameleon Neutron Stars: stability, radial oscillations and scalar radiation in spherical symmetry
标量-张量理论的现象学在大尺度(例如宇宙学)上与广义相对论有很大的不同,它们通常不能通过局部的实验检验(例如在太阳系中),除非它们提出了一个合适的“屏蔽机制”。变色龙屏蔽就是一个例子,它可以在高密度环境中恢复局部广义相对论行为,至少在弱场和准静态结构中是这样。在这里,我们测试的有效性变色龙筛选强场和高度相对论/动力学条件下,进行完全非线性模拟的中子星受到初始扰动,导致他们振荡,甚至崩溃的黑洞。我们证实,屏蔽变色龙星是稳定的足够小的径向振荡,但后者的频谱显示偏离广义相对论的预测。我们还计算了坍缩过程中产生的标量通量的黑洞,并评论其可探测性与未来的引力波干涉仪。
2021-07-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Neutron stars more compact than black holes in quasi-topological gravity: Equilibrium configurations and radial stability
Hunan Normal University(湖南师范大学)
本文研究了在准拓扑引力中中子星的平衡结构和径向稳定性,发现高中央密度下中子星的紧凑性可以超过黑洞极限,并且在广义相对论中不稳定配置在准拓扑引力中可能被稳定化。
2026-07-23 astro-ph.HE gr-qc hep-th