超流体毫秒脉冲星中的长周期热振荡

在之前的论文中，我们已经证明，随着中子星自转减慢，由于粒子混合物的逐渐变化（旋转化学加热），其内部会被加热。在先前研究的情况（非超流体中子星或仅存在修正Urca反应的超流体星）中，这会导致一种准稳态，星体在此状态下长时间辐射热光子，可能解释了从毫秒脉冲星J0437-4715观测到的紫外辐射。我们首次探索了具有直接Urca反应以及不同大小均匀且各向同性超流体能隙的旋转化学加热现象学。我们首先通过数值积分不同能隙下的热演化和化学演化方程进行探索性工作，这揭示了稳定解和不稳定解的丰富现象学。为了理解这些现象，我们在准稳态附近进行了稳定性分析，识别出增长、衰减和振荡解的特征时间。对于小能隙，现象学与先前研究的情况类似，即解迅速收敛到准稳态。对于大能隙（$\gtrsim 0.05$ MeV），这些解变得不稳定，导致周期约为$10^{6-7}$年的极限环行为，其中星体在周期的一小部分时间（约5-20%）内是热的（$T_s\gtrsim 10^5$ K），而在更长时间内是冷的。