孤立中子星的辐射预cession

严格推导了刚性非轴对称、内部无摩擦的中子星在真空中电磁减速运动的欧拉方程。结果表明，星体发生预cession，但并非自由预cession：其相对于惯性主轴的规律性预cession 与近区辐射场相关的辐射扭矩分量耦合，被转化为非谐和性摆动。该摆动周期 $\tau_1$ 通常满足 $\tau_1 < 10^{-2}\tau_0$，其中 $\tau_0$ 为减速时间尺度；摆动振幅随时间演化趋于恒定非零值、振荡，或趋于零，取决于星体的扁率或非扁率程度以及初始自转状态；角频率导数 $d\omega/dt$ 亦呈现类似振荡，对于特定形状的非轴对称星体表现出准周期性尖峰。在此基础上，年轻的类似 Crab 脉冲星应在其脉冲轮廓、磁场倾角以及 $d\omega/dt$ 的空间中呈现约为一个量级的变化，时间尺度为几年。但实际观测并未发现此类变化，这表明若初始摆动振幅较大，星体的内部摩擦应在星体薄壳结晶后迅速消除摆动。若摩擦局限于内外壳，则中子星的热辐射功率至少增加 $\Delta L = 3\times10^{31} (\epsilon / 10^{-12}) (\omega / 10^3 \mathrm{rad\,s^{-1}})^2 (\tau_d / 1\mathrm{yr})^{-1} \mathrm{erg\,s^{-1}}$，其中 $\epsilon$ 为扁度，$\tau_d$ 为消减时间尺度，实际值亦部分取决于热传导时间 $\tau_{cond}$。这种能量增加可能通过星体薄壳结晶后持续时间为 max($\tau_d$,$\tau_{cond}$) 的热 X 射线进行探测。