解释低质量X射线双星中快速旋转中子星的观测
摘要
在之前的论文 [M. E. Gusakov, A. I. Chugunov, and E. M. Kantor, Phys. Rev. Lett. 112, 151101 (2014)] 中，我们引入了一个新场景来解释在低质量X射线双星（LMXBs）中观测到的快速旋转的暖中子星（NSs）。这里更详细地描述它。该场景考虑了超流体惯性模与正常（四极）m=2 r模之间的相互作用，后者可能通过 Chandrasekhar-Friedman-Schutz（CFS）机制变得不稳定。这种相互作用只能在某些固定的“共振”恒星温度下发生；它导致形成“稳定峰”，使恒星在这些温度附近稳定。我们证明，LMXB中的中子星在稳定峰上花费了相当长的时间，即在恒星温度和自旋频率的区域，该区域先前被认为对于r模激发是CFS不稳定的。我们还发现，中子星的自旋频率受正常（八极）m=3 r模的CFS不稳定性限制，而不是m=2 r模。这一结果与吸积毫秒X射线脉冲星自旋分布中预测的截止自旋频率~730 Hz一致。此外，我们分析了吸积阶段结束后中子星的演化，并证明在我们的场景中，毫秒脉冲星可以在LMXBs中诞生。除了毫秒脉冲星，我们的场景还预测了一类新的LMXB后裔——热且快速旋转的非吸积中子星（“热寡妇”/HOFNARs）。将所提出的理论与旋转中子星的观测进一步比较，可以对超密物质的性质施加新的重要约束。
引用
@article{arxiv.1305.3825,
title = {Explaining observations of rapidly rotating neutron stars in LMXBs},
author = {Mikhail E. Gusakov and Andrey I. Chugunov and Elena M. Kantor},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.3825},
year = {2015}
}
备注
Updated and extended version accepted for publication in Phys. Rev. D; discussion of a NS fate after the LMXB stage (Sec. VII and Appendix D) is added; 32 pages, 9 figures, 1 table