具有环向磁场的相对论性恒星平衡模型

我们计算了具有环向磁场的旋转相对论性恒星模型，并研究了磁场和旋转对表观形状（即表面形变，可能与电磁辐射相关）以及内部物质分布（即四极畸变，可能与引力波辐射相关）的综合影响。使用八种不同的冷核物理物态方程样本，我们计算了最大磁场强度模型，以及表面和四极形变的畸变系数。令人惊讶的是，我们发现非旋转模型允许任意程度的磁化，伴随着尺寸和四极畸变的增长，且未找到上限。另一方面，旋转模型在远低于无磁恒星对应频率的频率下受到质量流失极限的约束。总体而言，解空间可分为三类，其表面形变和四极畸变分别为长椭球和长椭球、扁球和长椭球、或扁球和扁球。我们还推导了一个表达相对论性畸变系数的简单公式，该公式允许计算直至显著旋转和磁化水平的表面形变和四极畸变，基本上覆盖了所有已知的磁星。该公式取代了牛顿力学等效表达式，后者高估了磁四极畸变约 6 倍，且不适用于中子星等强相对论性天体。