快速旋转恒星中的径向与非径向振荡模式

径向和非径向振荡为研究恒星内部性质提供了机会。我们使用二维恒星模型和对线性化脉动方程的二维有限差分积分来计算非径向振荡。这种方法允许我们直接计算畸变旋转恒星的脉动模式，而无需将旋转视为微扰。我们还能够将任意给定模式的有限差分解在水平方向上表示为多个球谐函数的和。利用这些方法，我们研究了增加旋转速度和球谐函数数量对计算所得本征频率和本征函数的影响，并将结果与微扰理论进行了比较。在慢速旋转恒星中，当前方法效果良好，我们表明可以使用二阶微扰理论和单个球谐函数准确地模拟本征函数。我们使用了质量为 10 Msun 的模型，速度范围从 0 到 420 km/s（0.89 $\Omega_c$），并考察了低阶 p 模式。我们发现，仅基于本征频率，对于径向基频模式，单个球谐函数在旋转速度高达约 300 km s$^{-1}$（0.69 $\Omega_c$）时仍然合理，但对于 2H 模式或 $l=2$ $p_2$ 模式，在低至 90 km/s（0.23 $\Omega_c$）的旋转速度下就可能失效。取决于所讨论的模式，如果考虑本征函数的形状，单个球谐函数可能在更低的旋转速度下失效。相比之下，微扰理论对于大多数模式在相对较高的旋转速度下仍然有效。我们发现 $l=2$ $p_2$ 模式的最低失效表面赤道速度为 120 km/s（0.30 $\Omega_c$），但典型的失效速度介于 240 到 300 km/s（0.58-0.69 $\Omega_c$）之间。