在包含固体壳层动力学的固定广义相对论背景下对中子星振荡的建模

对中子星并合引力波信号的测量使科学家能够了解中子星内部及致密核物质的性质。中子星并合的研究通常使用计算流体动力学代码进行，主要采用欧拉表述，也有拉格朗日表述如光滑粒子流体动力学（SPH）。代码中以状态方程的形式包含了我们对核物质的最佳认识以及广义相对论（GR）的效应。然而，中子星的一个重要方面通常被忽略：其壳层的固态性质。壳层中的固体物质是自然界已知的最强材料，这可能导致多种尚未在动力学模拟中研究过的潜在观测效应。壳层可能改变中子星在并合过程中的形变方式，从而在引力波信号中留下印记。它甚至可能在旋进过程中碎裂，产生潜在可观测的电磁信号。在此，我们利用 FleCSPH 首次研究了具有固体壳层和固定 GR 背景的中子星的动力学行为。FleCSPH 是由洛斯阿拉莫斯国家实验室开发的通用 SPH 代码。它具有通过快速多极子方法实现引力相互作用的高效算法，结合所实现的核状态方程，使其适用于天体物理应用。固体材料动力学通过具有最大应变断裂的弹-理想塑性模型描述。尽管简单，该模型很好地再现了从微观物理模拟提取的壳层材料的应力-应变曲线。我们通过对中子星振荡的模拟给出了我们实现的初步测试，并展望了我们对中子星并合事件中固体壳层动力学行为的研究。