旋转中子星因相变不稳定性导致的动态迁移
太阳与恒星天体物理
2015-05-13 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
利用基于求解广义相对论流体动力学方程的数值模拟,我们研究了孤立旋转中子星致密核心中由角动量损失触发的回弯不稳定性所引发的相变动力学。具体而言,我们研究了从不稳定构型向稳定构型迁移的动力学,这会导致中子星发生微型坍缩,并在其整体中激发可观的脉动,直到它达到新的稳定平衡态。我们考虑了在高密度下软化的状态方程:一个简单的解析模型,在中间压力区间包含混合强子-夸克相,在极高密度下为纯夸克物质;以及一个微观物理模型,其具有源自Kaon凝聚的一级相变。尽管初始的边际稳定模型是刚性旋转的,但我们观察到在坍缩过程中(尽管程度很小)产生了微分旋转。我们分析了引力辐射的发射,在某些模型中,这种辐射因模式共振效应而被放大,并评估了其被干涉探测器探测到的可能性。我们预期动态迁移最有利的条件存在于非常年轻的磁星中。我们发现,迁移后脉动的阻尼强烈依赖于状态方程软化的特性。具有微观物理状态方程的模型中,脉动的阻尼是由与物质流经致密核心边缘密度跳跃处相关的耗散引起的。如果起作用,这种机制将主导所有其他类型的耗散,如奇异相核心中的体粘滞、引力辐射阻尼或数值粘滞。
引用
@article{arxiv.0901.3819,
title = {Dynamic migration of rotating neutron stars due to a phase transition instability},
author = {Harald Dimmelmeier and Michal Bejger and Pawel Haensel and J. Leszek Zdunik},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.3819},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 18 figures, minor modifications