中子星内部的改进解析模型
广义相对论与量子宇宙学
2024-11-15 v4 高能天体物理现象
摘要
鉴于最近探测到来自双中子星合并GW170817的引力波,以及目前正在运行、旨在以优于5%的精度确定中子星半径的国际空间站载荷NICER,对中子星的研究极为及时。在许多情况下,由于具有真实状态方程的场方程的复杂性,中子星解是通过数值方法构造的。然而,为了将中子星质量和半径等可观测量与中心密度和压力等内部量联系起来,提供中子星内部精确的解析模型将是有用的。对于静态且孤立的中子星,其中一个这样的解是Tolman VII解,它仅由两个参数(例如质量和半径)表征,尽管其与数值解的吻合并不完美。我们在此通过引入一个额外参数,引入了一个基于Tolman VII解的改进解析模型,以使解析密度分布更好地与数值获得的密度分布相吻合。该额外参数可以以对状态方程不敏感的方式,由恒星质量、半径和中心密度进行拟合。在大多数情况下,我们发现新模型比原始Tolman VII解描述真实分布的精度提高了2至5倍。我们的结果向构建旋转或潮汐形变下更真实中子星的解析内部解迈出了第一步计算。
引用
@article{arxiv.1904.05954,
title = {Improved Analytic Modeling of Neutron Star Interiors},
author = {Nan Jiang and Kent Yagi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.05954},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 6 figures; There is a modification of central density in the caption of FIG.1. Some typos in Table 3 are fixed. A typo in Eq.(16) corrected