差速旋转中子星中低T/|W|不稳定性的磁效应
高能天体物理现象
2014-11-26 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
原中子星中的动力学不稳定性可能产生引力波，观测这些引力波有助于揭示核心坍缩超新星的物理机制。当原中子星诞生时具有足够的差速旋转时，它们容易受到剪切不稳定性（即“低T/|W|不稳定性”）的影响，但这种旋转也会将磁场放大到对恒星物质动力学产生显著影响的强度。利用光谱爱因斯坦代码的新磁流体动力学模块，我们在全三维空间中模拟了差速旋转中子星，以研究磁场对这种不稳定性的影响。尽管预测强环向场会抑制低T/|W|不稳定性，但我们发现这种抑制仅发生在很窄的场强范围内。低于4e13 G时，极向种子场缠绕速度不够快，无法在不稳定性饱和前产生影响；而高于5e14 G时，磁不稳定性实际上可以放大全局四极模（这一阈值在现实中可能更低，因为小尺度磁不稳定性在数值上仍难以分辨）。因此，在大部分磁参数空间中，观测此类系统引力波的前景实际上并未减弱。此外，我们报告低T/|W|不稳定性的详细发展过程（包括其增长率）强烈依赖于所采用的特定数值方法。我们使用的高阶方法表明，其增长可能比之前某些模拟中发现的速度慢得多。
引用
@article{arxiv.1405.2144,
title = {Magnetic effects on the low-T/|W| instability in differentially rotating neutron stars},
author = {Curran D. Muhlberger and Fatemeh Hossein Nouri and Matthew D. Duez and Francois Foucart and Lawrence E. Kidder and Christian D. Ott and Mark A. Scheel and Béla Szilágyi and Saul A. Teukolsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.2144},
year = {2014}
}
备注
REVTeX 4.1, 21 pages, 18 figures, submitting to Physical Review D