磁星振荡 I：地壳与核心的强耦合动力学
高能天体物理现象
2015-05-19 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
在软伽马重复暴巨耀发期间观测到的准周期振荡通常被解释为磁星的扭转振荡。振荡运动受到地壳剪切模与核心中类Alfvén模之间强相互作用的影响。我们研究了通过这种相互作用产生的动力学，并提出了几个新结果：(1) 我们展示了全局{\it边缘模}经常驻留在核心Alfvén连续谱的边缘附近。(2) 我们计算了在现实轴对称磁场构型和核心密度分布下，但采用简化的弹性地壳模型时磁星的振荡运动。我们表明，通常可以在Alfvén连续谱中得到多个间隙。如果地壳频率属于这些间隙，则会获得离散的全局{\it间隙模}。(3) 我们表明，核心中的场缠结增强了核心离散Alfvén模的作用，并降低了核心Alfvén连续谱在磁星整体振荡动力学中的作用。(4) 我们证明，当核心Alfvén模谱的部分包含频率密集且规则间隔的离散模时，系统会表现出瞬态和/或漂移的准周期振荡。(5) 我们表明，如果中子耦合到核心Alfvén运动中，则耀发后的地壳运动被强烈阻尼且振幅非常弱。因此，磁星准周期振荡提供了证据，表明核心中的质子和中子组分是动力学退耦的，并且其中至少一种是量子流体。(6) 我们表明，如果磁星的流体核心由标准质子-中子-电子混合物组成，并且磁化程度与地壳相同，则很难将高频625 Hz准周期振荡识别为磁星的物理振荡模。(摘要删节)
引用
@article{arxiv.1006.0348,
title = {Magnetar Oscillations I: strongly coupled dynamics of the crust and the core},
author = {Maarten van Hoven and Yuri Levin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.0348},
year = {2015}
}
备注
22 pages, 22 figures, submitted to MNRAS