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利用观测到的自旋下降率约束毫秒脉冲星椭率

高能天体物理现象 2021-01-25 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

相对于自转轴不对称的旋转中子星(NS)可以发射连续引力波(GW)信号。射电毫秒脉冲星(MSP)和吸积 MSP 的自旋频率及其分布提供了一些 GW 辐射的证据,且 MSP 是探测高频 GW 信号的理想探针。通常认为 MSP 起源于回收过程,在此过程中 NS 从伴星吸积物质和角动量。吸积物质会被固定在 NS 深地壳中的赤道磁带约束在极冠区,并形成“磁山”。基于包括 PSR J1023+0038 在内的三颗转变型 MSP 的自旋下降率是吸积力矩、螺旋桨力矩和 GW 辐射力矩共同贡献的假设,本文试图利用观测到的自旋下降率约束 MSP 的椭率。假设 NS 的一些典型参数,估计三颗转变型 MSP 和十颗红背星的椭率为 ϵ=(0.923.4)×109\epsilon=(0.9-23.4)\times 10^{-9}。还推导出三颗转变型 MSP 的电阻率范围为 η=(1.215.3)×1031 s\eta=(1.2-15.3)\times 10^{-31}~\rm s,其显示出与吸积率的理想幂律关系。这些源发出的 GW 信号的特征应变(hc=(0.62.5)×1027h_{\rm c}=(0.6-2.5)\times10^{-27})明显超出 aLIGO 的灵敏度范围。我们期望像爱因斯坦望远镜这样的第三代 GW 探测器未来能够捕获来自这些源的 GW 信号。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.02444,
  title  = {Constraining the ellipticity of millisecond pulsars with observed spin-down rates},
  author = {Wen-Cong Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.02444},
  year   = {2021}
}

备注

7 pages, 2 figures. PRD in press