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弱场极限下较差转动中子星的四毛关系

广义相对论与量子宇宙学 2015-10-28 v2 高能天体物理现象

摘要

通过中子星的X射线观测研究超核密度物理学的机会,引发了对某些近似普适关系的深入研究,这些关系可以消除脉冲轮廓模型中的简并性。其中一组关系仅由前三阶矩(质量单极矩、流偶极矩和质量四极矩)即可确定中子星的所有多极矩,且近似独立于状态方程。这些三毛关系被发现适用于刚性转动中子星(如年老脉冲星的情形),但中子星也可以较差转动(如原中子星和双星并合的超大质量暂现遗迹的情形)。我们在此首次将三毛关系推广至较差转动恒星,采用一个通用转动律和两种近似:弱场方案(按中子星致密性展开的幂级数)和微扰较差转动方案(围绕刚性转动的展开)。这些近似使我们能够解析推导出近似普适关系,从而仅由前四阶矩确定(微扰)较差转动恒星的所有多极矩。这些新的较差转动中子星四毛关系被发现在比均匀转动恒星的三毛关系更高的程度上近似独立于状态方程。我们的结果可有助于利用数值模拟在完全广义相对论中发展快速较差转动恒星的四毛关系。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.02278,
  title  = {Four-Hair Relations for Differentially Rotating Neutron Stars in the Weak-Field Limit},
  author = {Joseph Bretz and Kent Yagi and Nicolas Yunes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.02278},
  year   = {2015}
}

备注

14 pages, 6 figures; minor modifications, accepted to PRD