具有现实核物质状态方程的快速旋转中子星

我们针对选定的相对论平均场核物质状态方程（EOS）构造了均匀旋转中子星的平衡构型。特别地，我们计算了抗质量抛射和沿质量轴对称不稳定性的稳定中子星的引力质量（$M$）、赤道半径（$R_{\rm eq}$）和极半径（$R_{\rm pol}$）、偏心率、角动量（$J$）、转动惯量（$I$）和四极矩（$M_2$）。通过构建观测到的最快脉冲星 PSR J1748-2446ad 的恒定频率序列 $f=716$ Hz，并将其约束在稳定区域内，我们得到了该脉冲星的质量下限 $M_{\rm min}=[1.2$-$1.4] M_\odot$（针对所采用的 EOS）。此外，我们给出了联系非旋转中子星重子质量（$M_b$）与引力质量的拟合公式 $M_b/M_\odot=M/M_\odot+(13/200)(M/M_\odot)^2$ [或 $M/M_\odot=M_b/M_\odot-(1/20)(M_b/M_\odot)^2$]，该公式与 EOS 无关。我们还得到了每个 EOS 沿轴对称不稳定线上引力质量与角动量之间的拟合公式（尽管不独立于 EOS）。我们计算了无量纲角动量的最大值 $a/M\equiv c J/(G M^2)$（或“Kerr 参数”）$(a/M)_{\rm max}\approx 0.7$，发现它也独立于 EOS。然后我们将旋转中子星的四极矩与相同质量和角动量下 Kerr 外部解所预测的四极矩进行了比较。最后我们表明，尽管现实中子星的质量四极矩从未达到 Kerr 值，但正如无毛发定理在物理上所预期的那样，在最大质量值处它从上方接近该值。特别是，EOS 越硬，越接近 Kerr 解。