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星壳对中子星宏观物理量及普适关系的影响

高能天体物理现象 2021-07-09 v2 核理论

摘要

借助多信使观测对中子星宏观性质的测量,为约束核物质性质提供了可能。的确,中子星内部(尤其其核心)所存在的冷而致密物质无法在地面实验室中获取。我们研究了采用核心与星壳非自洽计算的状态方程对中子星宏观性质、若干所谓普适关系以及由引力波观测所得约束的影响。我们使用了文献中多种将非自洽的核心与星壳状态方程连接的处理方法,进而计算每个模型的质量、半径、潮汐形变能力与转动惯量。最后,我们评估了采用整星自洽模型与非自洽模型所得中子星宏观性质间的差异。使用与核心非自洽的星壳模型会在宏观参数上引入误差,其量级可达当前及下一代望远镜的估计精度。我们发现文献中报道的某些普适关系的精度被高估。我们确认星壳状态方程对宏观性质影响有限。若于重子密度约 0.08–0.1 fm3^{-3} 处连接核心与星壳模型,则完全自洽与非自洽状态方程的结果差异可减小。当前及近未来的多信使观测均无法探测星壳状态方程。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.12845,
  title  = {Influence of the crust on the neutron star macrophysical quantities and universal relations},
  author = {Lami Suleiman and Morgane Fortin and Julian Leszek Zdunik and Pawel Haensel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.12845},
  year   = {2021}
}

备注

19 pages, 12 figures, 3 tables. Accepted for publication in PRC