吸收型中子星的自旋演化：r 型不稳定性的非线性发展

我们使用最低参数不稳定阈值处的三重模式组合来建模 r 型不稳定性的非线性饱和及其对低质量 X 射线二进动天体 (LMXBs) 自旋演化的影响。我们数值求解三种模式振幅的耦合方程，以及自旋和温度演化方程。我们观察到模式振幅很快就会稳定到准稳态。一旦达到这些稳态，模式振幅可以用代数方式求解，系统的方程数从八个减少到两个：自旋和温度演化。最终，系统可能达到热平衡，或 (1) 进行一次频率变化最多 10% 的循环演化，(2) 演化 toward 一个 accretion 扭矩平衡引力波辐射的完全平衡状态，或 (3) 在约 10^6 年的非常长 timescales 上进入热力学失控。或者，可能发生更快的热失控（timescale 约为 100 年）。我们考虑的阻尼来源包括层压黏性、超质子体黏性和边界层黏性。我们变化星体的性质，如 hyperon 超导相变温度 T_c、星体中超过直接 URCA 反应阈值的比例，以及滑移因子，并将得到的不同情景映射到这些参数的范围。对于我们的所有边界演化，r 型振幅保持较小，约为 10^{-5}。自旋频率受边界层黏性限制为 ν_{max} ~ 800 Hz [S_{ns}/(M_{1.4} R_6)]^{4/11} T_8^{-2/11}。我们发现对于 ν > 700 Hz，r 型不稳定性在约 1/1000 的 LMXBs 中会活跃，并且只有来自本地星系的 LMXBs 的引力波才能被高级 LIGO 干涉仪探测到。