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广义相对论中慢转超流中子星的一种修正形式体系

广义相对论与量子宇宙学 2023-03-21 v2 高能天体物理现象

摘要

我们在 Hartle-Thorne 表述下讨论慢转、广义相对论性、超流中子星。恒星的组成由一个简单的两流体模型描述,该模型考虑了超流中子与所有其他组分。我们应用微扰匹配框架,基于 Andersson 与 Comer 于 2001 年提出的原始表述,推导出一种适用于慢转超流中子星、在二阶微扰理论下成立的新形式体系。本研究构成了先前单流体情形工作的扩展,其中已表明 Hartle-Thorne 形式体系需要修正,因为当能量密度在恒星表面不为零时它不能给出正确结果。我们详细讨论了为考虑边界处非零能量密度而需对原始两流体形式体系施加的修正。在此过程中,我们还发现原始两流体模型中对恒星表面形变的计算在所有情形下(无论表面能量密度取值如何)都需一处修正。通过构建数值恒星模型,聚焦于恒星质量、恒星形变及转动的开普勒极限方面的比较,阐明了两种形式体系间的差异。特别地,利用一个在恒星边界处能量密度不为零的玩具模型状态方程,我们证明了所发现的这些形式体系修正以显著方式影响了慢转超流中子星的结构。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.02390,
  title  = {A revised formalism for slowly-rotating superfluid neutron stars in general relativity},
  author = {Eneko Aranguren and José A. Font and Nicolas Sanchis-Gual and Raül Vera},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.02390},
  year   = {2023}
}

备注

24 pages, 16 figures: v2. minor corrections and changes to match the published version