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混合星中r模不稳定性耗散动力学建模

高能天体物理现象 2026-06-25 v1 高能物理 - 唯象学 核理论

摘要

致密星核心达到极端密度,可能包含奇异的致密物质相。快速旋转脉冲星的奇异内部信息可以通过r模振荡来推断,其稳定性由粘性耗散决定。在本工作中,我们对包含可能存在的强子物质与夸克物质混合相的致密星进行建模,并采用基于贝叶斯推断的混合统计框架来推断与混合相相关的耗散时间尺度。利用低质量X射线双星(LMXB)的计时观测以及中子星内部成分探测器(NICER)任务的质量-半径约束,我们估算了双层混合星中剪切和体粘滞对r模阻尼的贡献。我们的推断得出剪切和体粘滞耗散时间尺度分别为 τs=(4.990.52+0.49)×108T53\tau_s=(4.99^{+0.49}_{-0.52}) \times 10^8 T^{\frac{5}{3}} 秒和 τB=(2.1500.60+1.23)×1019(T41012+T2106)1Ω2\tau_B=(2.150^{+1.23}_{-0.60}) \times 10^{19} (T^4 10^{-12}+T^2 10^{-6})^{-1}\Omega^{-2} 秒。由此获得的时间尺度可用于计算恒星旋转频率的最小值:对于质量为 1.51.5 MM_{\odot} 的混合星,在温度 T=0.259T=0.259 MeV 时,Ω=451.87\Omega=451.87 Hz;对于 M=1.75MM=1.75 M_{\odot} 的混合星,在 T=0.234T=0.234 MeV 时,Ω=517.47\Omega=517.47 Hz。我们发现,通过推断框架获得的不稳定性窗口有效地解释了射电和LMXB族群中毫秒脉冲星的观测稳定性,特别是分别针对XTE J0929-314和XTE J1807-294、J0437-4715、J2124-3358。这些结果表明,贝叶斯推断与r模现象学相结合,为约束致密混合物质的输运性质提供了一个强大且与观测一致的框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2606.27465,
  title  = {Modelling Dissipative Dynamics of r-mode Instability in Hybrid Stars},
  author = {Khushbu Zala and Sreemoyee Sarkar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.27465},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 3 figures