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中子星的磁弹性振荡:探索不同的磁场构型

太阳与恒星天体物理 2015-06-11 v2 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们研究了强磁化中子星(磁星)的磁弹性振荡,这被提议作为解释软伽马射线重复暴(SGR) giant 耀斑衰减尾中出现的准周期振荡(QPOs)的一种机制。通过研究各种磁场构型、计算每种情况下的阿尔芬谱并对选定数量的模型进行磁弹性模拟,我们扩展了先前的研究。通过将观测到的 28 Hz(SGR 1900+14)和 30 Hz(SGR 1806-20)频率识别为基本阿尔芬 QPOs,我们估算了所需的表面磁场强度。对于所研究的磁场构型(类偶极子极向场、混合环向 - 极向场(具有类偶极子极向分量且环向场局限于星体内闭合磁力线区域),以及具有附加类四极子分量的极向场),估算的偶极子自转减速磁场介于 8x10^14 G 和 4x10^15 G 之间,与产生 giant 耀斑的 SGR 源的自转减速估算值大致相符。许多这些模型展现出丰富的阿尔芬连续谱,揭示了可产生 QPOs 的新转折点。这使得能够将大多数观测到的 QPO 频率解释为与磁弹性 QPOs 相关。特别是,我们构建了一种在谱中具有两个转折点的可能构型,它可以解释 SGR 1900+14 的所有观测到的 QPOs。最后,我们发现完全局限于地壳的磁场构型(假设核心为 I 型超导体)并不受青睐,因为难以解释最低观测到的 QPO 频率(f<30 Hz)。

关键词

引用

@article{arxiv.1208.6443,
  title  = {Magneto-elastic oscillations of neutron stars: exploring different magnetic field configurations},
  author = {Michael Gabler and Pablo Cerdá-Durán and José A. Font and Ewald Müller and Nikolaos Stergioulas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1208.6443},
  year   = {2015}
}

备注

21 pages, 16 figures, 6 tables, matched to version accepted by MNRAS with extended comparison/discussion to previous work