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密度依赖相对论平均场模型中旋转中子星的性质

高能天体物理现象 2020-12-08 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

在相对论平均场相互作用框架下,利用四个密度依赖的NS物质状态方程,构建了旋转中子星(NS)的平衡序列。这些序列针对25、317、346、716和1122 Hz的观测旋转频率构建。在每个模型中计算了序列的边界以确定稳定区域。计算了引力质量、四极矩、极向、前向与后向红移以及Kerr参数。DDF与DD-MEδ\delta无法恰当描述低频中子星,即PSR J0348+432、PSR J1614-2230与PSR J0740+6620分别以25、317与346 Hz的频率旋转。所有选定的EOS均恰当描述了PSR J1748-244ad与PSR J1739-285分别以716与1122 Hz的频率旋转。这些星的质量分别处于[0.68, 2.14]M_{\odot}与[1.67, 2.24]M_{\odot}范围。在所有选定旋转频率及开普勒序列中计算了极向、前向与后向红移以及四极矩。结果与观测一致。确认EXO 0748-676的质量为1.51.0+0.4M1.5^{+0.4}_{-1.0}M_{\odot},我们的结果将接近观测值,且本研究使用的EOS恰当描述了该星。所有模型中Kerr参数、极向、前向与后向红移的极值分别达到常数值a/M\approx 0.7、Zp_{p}\approx 0.8、Zeqf_{eq}^{f}\approx -0.3与Zeqb_{eq}^{b}\approx 2.2。这些红移与Kerr参数的行为近似与EOS无关。必须通过其他EOS评估观测行为以寻找这些量的普适关系。此外,为每个参数找到了极限值。在这些参数大于极限值的情况下,星体可以等于或大于ν\nu= 1122 Hz的频率旋转。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.03232,
  title  = {Properties of Rotating Neutron Star in Density-dependent Relativistic Mean-field Models},
  author = {Rashid Riahi and Seyed Zafarollah Kalantari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.03232},
  year   = {2020}
}

备注

15 pages, 10 figures, Accepted for publication in International Journal of Modern Physics D