相变对混合中子星动力学稳定性的影响

我们研究由夸克物质核心与强子外层组成的混合非旋转中子星的径向振荡。首先，我们从物理上推导出当扰动发生时这些系统中任意两相之间应施加的衔接条件。然后我们计算振荡谱，重点关注夸克-强子界面处缓慢与快速相变的影响。我们对夸克物质使用通用的 MIT 袋模型，对强子物质使用相对论平均场论。在界面处快速相变的情况下，我们发现了反应模的广义相对论版本，其性质与经典对应物相似。我们还表明，通常的静态稳定性条件 $\partial M/\partial \rho_c\geq 0$（其中 $\rho_c$ 是总质量为 $M$ 的恒星的中心密度）对于快速相变始终成立，但对于缓慢相变一般失效。事实上，对于缓慢相变，我们发现即使在某些满足 $\partial M/\partial \rho_c \leq 0$ 的恒星模型分支上，基模的频率也可以是实数（表示稳定）。因此，当长期不稳定性被抑制时（正如低于某临界恒星自转速率所预期的那样），可能存在具有相同引力质量但不同半径的双星甚至三星，其中一侧满足 $\partial M/\partial \rho_c \leq 0$。我们探讨了这些结果的一些天体物理后果。