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两类共存的致密星族:对毫秒脉冲星的观测启示

高能天体物理现象 2017-10-18 v1 太阳与恒星天体物理 广义相对论与量子宇宙学 核理论

摘要

通常认为单一状态方程(EoS)模型“正确”代表了所有致密星的核心。本文强调两类致密星,即中子星与奇异星,可在自然界中共存,且中子星可通过恒星中心夸克物质的成核过程转换为奇异星。通过对被称为毫秒脉冲星的快速旋转致密星结构进行的完全广义相对论数值计算,我们发现此类恒星转换会导致这些恒星同时发生自旋加速与引力质量减小。这是一种通过新机制的毫秒脉冲星演化新类型,其产生质量相对较低、自旋速率较高的致密星。这可能对观测到的毫秒脉冲星质量与自旋分布具有启示。这种恒星转换还能使一些大质量、自旋支撑的毫秒脉冲星免于坍缩为黑洞。此外,我们将中子星序列临界质量 McrM_{\rm cr}(Berezhiani 等 2003;Bombaci 等 2004)的概念扩展到快速旋转中子星的情形,并指出仅通过恒星质量测量无法排除中子星 EoS 模型。最后,我们强调若两类致密星共存,则通过恒星半径测量(例如利用 X 射线观测)约束 EoS 模型会带来额外的复杂性。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.02415,
  title  = {Two coexisting families of compact stars: observational implications for millisecond pulsars},
  author = {Sudip Bhattacharyya and Ignazio Bombaci and Domenico Logoteta and Arun V. Thampan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.02415},
  year   = {2017}
}

备注

10 pages, 5 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal