软伽玛射线重复器的剪切波与巨型耀斑振荡

最近对软伽玛射线重复器巨型耀斑的观测显示出多个 25-150 Hz 的振荡。该频率范围预期为中子星 (NS) 壳层中的扭性剪切波，为 Duncan 提议的这些模式可能在这些事件中被激发提供了支持。这促使我们重新评估这些波如何反映 NS 结构以及磁场在确定其频率中的作用。我们计算了扭性振荡的本征频率与本征函数，针对现实的 NS 壳层进行建模，包括磁场强度达到 magnetar 级别的垂直磁场 ($B\sim10^{14}-10^{15} {\rm G}$)。最低径向级模式的红移频率为 $\approx28 {\rm Hz}[l(l+1)/6]^{1/2}$，其中前置因子取决于 NS 的质量与半径、壳层的深度与成分。该模式在 $B\lesssim4\times10^{15} {\rm G}$ 时独立于磁场，此上限远高于这些天体推测的偶极磁场。虽然这很好地符合观测到的振荡，但由于只能拟合此前置因子（单个参数），对 NS 属性只能得出较为宽松的约束。径向波长较短的模式在 $B\sim2\times10^{14} {\rm G}$ 时开始对磁场更敏感，频率更高（600-2000 Hz）。这些模式的发现，结合迄今为止观察到的振荡，将为 NS 壳层结构提供强大的探针。