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来自裸奇异星的电磁信号

高能物理 - 唯象学 2014-06-11 v2 太阳与恒星天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

晶体色超导相被认为是对于足够大的奇异夸克质量值而言,解禁闭夸克物质的基态。该相具有比任何已知材料都更坚硬的显著特性。因此,它可以承受巨大的剪切应力,支持大振幅的扭转振荡。如果奇异星拥有晶体色超导壳层,这种扭转振荡可能导致可观测的电磁信号。事实上,考虑一个具有裸夸克物质表面的简单奇异星模型,结果表明正电荷局域在星体表面下方约十费米厚的窄壳层中。中和夸克正电荷所需的电子溢出到星体外部,形成数百费米厚的电磁束缚大气层。当激发扭转振荡时(例如由星体 glitch 引起),对于约为恒星半径十分之一的壳层厚度,正电荷以典型的 kHz 频率振荡;对于约为恒星半径十分之九的壳层厚度,频率可达数百 Hz。如果星体壳层厚度仅为几厘米,则可达几 GHz 量级的更高频率。我们通过考虑振荡磁偶极辐射来估算发射功率,发现其可能相当大,对于薄壳层可达 104510^{45} erg/s 量级。相关的弛豫时间非常不确定,取决于壳层厚度,取值范围从微秒到分钟不等。辐射出的光子将部分被电子大气层吸收,但应有相当一部分由星体发射出去。

关键词

引用

@article{arxiv.1403.0128,
  title  = {Electromagnetic signals from bare strange stars},
  author = {Massimo Mannarelli and Giulia Pagliaroli and Alessandro Parisi and Luigi Pilo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.0128},
  year   = {2014}
}

备注

11 pages, 5 figures, corrected the emission power, added a discussion on the temperature effects, added references. Almost matches the version accepted for publication in Phys. Rev. D