中文

壳层破裂作为探测混合星的工具

高能天体物理现象 2023-07-05 v2 广义相对论与量子宇宙学 核理论

摘要

目前尚不清楚中子星(NSs)是否仅由核子组成,还是混合星,即除核子壳层与外核外,它们还具有夸克核。量子色动力学允许这种可能性,但针对致密星的相关精确计算仍难以实现。在此我们研究混合星的一些壳层破裂方面。我们表明壳层破裂频率与最大示性椭率对夸克-强子密度跳跃和状态方程刚度敏感。值得注意的是,与静态潮汐相关的壳层破裂频率随星体质量(给定伴星质量时)线性标度,其斜率包含了星体微观物理的信息。然而,对于精确的壳层破裂频率预测,对开普勒第三定律与牛顿潮汐场的相对论修正不应被忽略。当液态夸克核接触弹性强子相(显著能量密度跳跃的结果)时,与液态夸克核接触液态强子相相比,最大椭率可增加约一个数量级。这很相关,因为这将增加从NSs探测连续引力波的几率。我们的数量级分析还表明,对椭率(壳层破裂频率)的给定上限可能在具有小或中等(大)能量密度跳跃的星体中有代表。因此,当孤立星椭率的上限被更好约束,或在 Inspiring 双星系统中与引力波一同探测到电磁辐射(例如伽马射线前兆)时,它们可能有助于约束NSs中相变的某些方面。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.14048,
  title  = {Crustal failure as a tool to probe hybrid stars},
  author = {Jonas P. Pereira and Michał Bejger and Paweł Haensel and Julian Leszek Zdunik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.14048},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 6 figures. Improved discussions on boundary conditions, maximum fiducial ellipticities, crust-breaking frequencies, error estimation due to relativistic corrections to some Newtonian quantities used (orbital frequency and tidal field). Accepted for publication in ApJ