Cowling 近似下刚转中子星的惯性模

本文研究了刚转中子星的惯性模，即科里奥利力占主导地位的模。研究采用了固定时空的假设（Cowling 近似）。我们给出了具有多方状态方程的一系列恒星在广泛自转速率范围内的频率和本征函数。这些模是通过非线性广义相对论流体力学演化代码获得的。我们进一步表明，对于任意快速但刚性旋转的情况，振荡模的本征方程可以写成特别简单的形式。利用这些方程，我们研究了惯性模的一些一般特征，并将其与数值获得的本征函数进行了比较。特别是，我们推导出了频率作为本征函数节点数函数的粗略解析估计，并发现一个类似的实证关系以出乎意料的精度符合数值结果。我们研究了本征方程的慢旋转极限，得到了两组分别描述压力模和惯性模的不同方程。对于数值计算，我们仅考虑了轴对称模，而解析部分也涵盖了非轴对称模。本征函数表明，按球谐分解主导项的量子数对惯性模进行分类是人为的，因为即使在慢旋转极限下，最大项也不占强烈主导地位。压力模和惯性模结构不同的原因是，仅在惯性模中，科里奥利力在慢旋转极限下仍然重要。因此，我们在该极限下获得的标量本征方程对于压力模是球对称的，但对于惯性模则不是。