双星系统对扰动的动力学响应

如果在描述致密恒星的方程态（EOS）中，在足够高的静止质量密度处发生强一级相变，新的分支将出现在稳定平衡的质量-半径序列中。该分支将由由量子物质核心和核子物质包裹层组成的星体占据，即混合星，代表了具有相同质量但完全核子 EOS 的平衡解的“双星”解。尽管两个分支都对线性扰动是稳定的，但究竟是哪一个解是“被偏好”的，即哪一个配置预期在自然界中找到，尚无定论。我们通过进行大规模的相对论模拟来评估这一点，以评估致密恒星在这两个分支上对各种扰动强度的响应。通过这种方式，我们发现无论恒星是位于核子分支还是双星分支上，其响应特征为一种临界扰动强度：当扰动为亚临界时，恒星将在原有分支上振荡，而当扰动为超临界时，恒星将迁移到相邻分支上，而保持静止质量不变。由于两个分支上相同静止质量的恒星的临界值不同，可以定义为被偏好的是具有最大临界扰动的分支，从而纠正了常见的观念，即双星分支上的恒星模型是被偏好的。有趣的是，我们表明，两个分支上的结合能可用于推断无需通过模拟即可确定哪种星体配置更可能在自然界中找到。