中子星的形成情境与质量-半径关系
高能天体物理现象
2015-05-27 v1 太阳与恒星天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
在低质量 X 射线双星 (LMXB) 中通过吸积伴星物质而形成的中子星壳层，其状态方程 (EOS) 比催化物质的更硬。因此，在给定中子星质量 M 下，具有吸积壳层的恒星半径比通常考虑的由催化物质构成的恒星半径大 DR(M)。使用核的可压缩液滴模型，我们在单组分等离子体近似下计算了与 LMXB 中 X 射线暴灰烬的不同核成分相对应的 EOS。然后将这些 EOS 用于研究不同形成情境对中子星质量-半径关系的影响。假设中子星液态核心采用由 Douchin & Haensel (2001) 导出的 SLy EOS，我们发现当 M=1.4 M_sun 时，具有吸积壳层的恒星半径比具有催化物质壳层的恒星半径大 100 米以上。利用壳层质量相对于 M 的微小性，我们推导了一个将 DR(M) 与壳层 EOS 差异联系起来的公式。这个非常精确的公式还给出了 DR 对由催化物质构成的参考恒星的 M 和 R 的解析依赖关系。该公式对液态核心的任何 EOS 均有效。中子星的旋转会使 DR(M) 变大。我们推导了一个近似但非常精确的公式，给出了赤道半径差 DR_eq(M) 作为恒星自转频率的函数。
引用
@article{arxiv.1104.0385,
title = {Formation scenarios and mass-radius relation for neutron stars},
author = {J. L. Zdunik and P. Haensel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.0385},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 4 figures. Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics