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缓慢旋转中子星中相对论性r模的非解析行为

高能天体物理现象 2022-11-16 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

自1997年Kojima发现 rr-模振荡谱中的连续部分以来,相对论性 rr-模的理论分析与数值计算之间的不一致一直困扰着中子星领域。在本文中,在简要回顾牛顿 rr-模理论以及致力于 rr-模连续谱的文献之后,我们应用原创方法研究相对论性振荡方程。在Cowling近似下,我们推导出控制barotropic(等熵)和非barotropic恒星的离散相对论性 rr-模动力学的通用方程。对所获方程在极慢恒星自转速率极限下的详细分析表明,由于惯性参考系拖曳效应,相对论性 rr-模本征函数和本征频率变为恒星角速度 Ω\Omega 的{\it 非解析}函数。我们还推导了极小 Ω\Omega 值下 rr-模本征函数和本征频率的显式表达式。这些表达式解释了数值计算的本征频率和本征函数在 Ω0\Omega\to 0 极限下的渐近行为。所有获得的 rr-模本征频率在通常关联于谱连续部分的频率范围内取离散值。至少在牛顿 l=m=2l=m=2 rr-模频率 σ=4/3 Ω\sigma=-4/3 \ \Omega 附近,未发现连续谱的迹象。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.01171,
  title  = {Non-analytic behavior of the relativistic r-modes in slowly rotating neutron stars},
  author = {Kirill Y. Kraav and Mikhail E. Gusakov and Elena M. Kantor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.01171},
  year   = {2022}
}

备注

40 pages, 8 figures