新生中子星的减速：r模不稳定性的非线性演化

我们通过三模耦合模拟了r模不稳定性的非线性饱和效应，以及该不稳定性对年轻中子星自转演化的影响。我们考虑了一个包含r模及其耦合的两个近共振惯性模的三重态。研究发现，演化谱比先前认为的更加多样化。恒星的演化是动态的，初期由快速中微子冷却主导。当r模振幅超过其首个参量不稳定性阈值时，非线性效应变得重要。中微子冷却与粘性加热之间的平衡在演化中起着关键作用。根据初始r模振幅以及粘性和冷却强度的不同，这种平衡可能发生在不同温度下。如果热平衡发生在r模稳定曲线上（即引力驱动等于粘性阻尼），则演化可由单模模型充分描述。否则，非线性效应将变得重要，并导致各种更复杂的场景。一旦达到热平衡，恒星将在热平衡态之间振荡减速，直至不稳定性不再活跃。对于较低的粘性，我们观察到逃逸行为，其中r模振幅会跨越多个参量不稳定性阈值。在这种情况下，需要包含更多模式才能准确模拟演化。在最乐观的情况下，我们发现，对于距离地球约1 Mpc以内的非常年轻、快速自转的中子星，其r模不稳定性产生的引力辐射在形成后数年内（甚至数十年内）可能被先进LIGO探测到。关于辐射振幅和持续时间的细节取决于恒星内部模式的耗散，而这些耗散特性将通过此类探测得到检验。