旋转磁化中子星产生连续引力波的探测可能性
高能天体物理现象
2025-09-10 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
在过去的几十年里,若干质量 的中子星(NSs),特别是脉冲星,已被观测到。另一方面,大质量白矮星(WDs)的存在,甚至违反钱德拉塞卡质量极限,是从Ia型超新星的峰值光度推断出来的。因此,存在一个关于大质量致密天体起源的普遍问题。在此我们通过求解广义相对论中的轴对称稳态恒星平衡,探索具有软和陡状态方程(EoSs)的大质量、磁化、旋转NSs的存在。为此,我们考虑用于恒星结构的爱因斯坦方程求解器XNS代码。这类磁轴和自转轴错开因而具有非零倾角角的旋转NSs可以发射连续引力波(GW),可被 upcoming 探测器(如爱因斯坦望远镜等)探测到。我们讨论了磁場、角速度和倾角角随时间的衰减,由于GW和偶极辐射的角动量抽取,这决定了与GW发射相关的时间尺度。此外,在阿尔文时间尺度内,差速旋转的大质量原NS由于磁制动和黏性迅速 settling 为均匀旋转的、质量较小的NS。这些探索表明探测大质量NSs具有挑战性并设定了探测时间尺度。我们计算了GW发射的信噪比,证实任何探测器都不能立即探测到它们,但爱因斯坦望远镜和宇宙探索者经过数月的积分时间可探测到,从而实现NSs的直接探测。
引用
@article{arxiv.2302.03706,
title = {Detection possibility of continuous gravitational waves from rotating magnetized neutron stars},
author = {Mayusree Das and Banibrata Mukhopadhyay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.03706},
year = {2025}
}
备注
20 pages including 20 figures (28 pdf figures) and 9 tables; the version accepted for publication in ApJ