通过星壳界面模式探测中子星中的相变
高能天体物理现象
2023-05-03 v1 广义相对论与量子宇宙学
核理论
摘要
双中子星（BNS）系统发出的引力波可携带这些致密星体中致密物质相态的信息。星壳界面模式是中子星中的一种振荡模式，它主要取决于星壳-核心过渡区物质的物态方程。该模式可被 inspiraling-in BNS 系统中的潮汐场共振激发，从而影响发出的引力波，因此可用于探测星壳-核心过渡区的物态方程。本工作中，我们利用恒星结构的广义相对论背景解上的牛顿流体扰动理论，详细研究中子星内部的一级相变如何影响星壳界面模式的性质。考虑了两类可能的相变：（1）相变发生在流体核心但靠近星壳-核心界面，导致密度不连续；以及（2）致密核心中的强相互作用相变（如常规混合星情形）。讨论了这些相变对界面模式性质的影响。特别地，前一类相变对 M-R 关系与绝热潮汐形变能力影响较小，但可显著影响界面模式频率，从而可通过引力波探测。针对 BNS 系统，我们讨论了这些相变在引力波波形中的可能观测特征及其可探测性。我们的工作丰富了对星壳界面模式物理性质的探索，并为利用致密星地震学探测相变提供了一种有前景的方法。
引用
@article{arxiv.2211.11529,
title = {Probing phase transition in neutron stars via the crust-core interfacial mode},
author = {Jiaxiang Zhu and Chuming Wang and Chengjun Xia and Enping Zhou and Yiqiu Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.11529},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 14 figures