磁致形变非正压中子星的引力波辐射

引力波的一个强候选源是高度磁化、快速旋转的中子星（磁星），其因内部磁应力而形变。我们通过用具有耦合极向-环向结构的轴对称磁场扰动零阶流体静力学平衡，计算质量四极矩。在这项工作中，我们不要求模型星满足正压状态方程（因为真实的中子星不是正压的），从而允许我们在较少约束下探索磁流体静力学平衡。我们推导了极向场能量与总场能量之比$\Lambda$与椭率$\epsilon$之间的关系，并简要比较了我们的结果与使用正压假设得到的结果。然后，我们给出了一些例子，说明如何将我们的结果应用于天体物理背景。首先，我们展示了我们的公式如何结合当前对蟹状脉冲星和仙后座A中心致密天体（Cas A CCO）的引力波（未）探测结果，来约束这些天体内部环向场的强度。我们发现，对于蟹状脉冲星（其由自旋减慢推断的典型赤道偶极场强度为$4\times 10^8$ T）要辐射出可探测的引力波，中子星必须具有强环向场分量，最大内部环向场强度$B_{\mathrm{tm}}=7\times 10^{12}$ T；对于在300 Hz处从Cas A CCO探测到引力波，需要$B_{\mathrm{tm}}\sim 10^{13}$ T，而在100 Hz处探测则需要$B_{\mathrm{tm}}\sim 10^{14}$ T。利用我们的结果，我们还展示了磁星在诞生后立即发出的引力波信号（假设其诞生时快速旋转，且$\Lambda\lesssim 0.2$）如何使这样的新生磁星成为比例如SGR巨耀发更强的引力波探测候选源。