中子星的形状


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我听说物体旋转得越多,它所代表的真实球面就越少。使用这种逻辑,大多数中子星将远离球形,通常大多数中子星是什么形状?


考虑到随着它的缩小,它的引力也会增加,所以有两个相互影响的作用,更快的旋转想要拉伸赤道,而增加引力则与此相反。
userLTK

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请记住,中子星通常具有很强的磁场,并且在极端情况下,磁场会引起形状畸变。根据牧岛一夫等人的说法,这种扭曲足以使“ 电磁体变形为长条形,就像橄榄球一样,它在旋转时会摆动”。
下午17年


因此,一般来说,中子星离球体并不远,因为重力超过了旋转,所以大部分变形来自相对论,即长度收缩。
kingW3

Answers:


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我认为您不会为旋转的中子星找到一个一致的形状,尤其是因为我们没有一个针对中子星中物质状态方程的一致的单个模型(比中子星复杂得多)顾名思义)。

我发现有一份公开可用的论文(我敢肯定还有更多),这将使您对中子星的形状建模的复杂性有所了解。正如您将看到的那样,对于状态方程没有单一模型的困难(EOS是通常使用的简写形式)只是一个问题。

我认为“椭圆体”应该被视为一个近似值,尽管我认为它不是一成不变的。

请记住,要使纸张有用,不仅必须提供其形状的模型,而且还必须有人提供测量此形状的方法,这具有挑战性。我认为,引力波天文学新时代的希望之一是能够(最终)做出更多有用的测量,以帮助我们研究中子星的内部。

我认为这是一个悬而未决的问题。

@ Rob-Jeffries在评论中询问有关变形的典型数字的问题,我在评论中回答了问题,但评论可以被系统删除,因此我将该信息添加为编辑内容:

在本文的第一部分中,我链接到它们,并引用了分数形变,通常为,在特殊情况下可能为,在极端情况下则为。但是另一篇论文给出了基于地壳刚度和特定中子星极小变形的分析。我最初喜欢用这篇论文描述一个上限,我认为是基于重力波考虑因素,而不是一般分析。10-510-410-3


如果您对这些注意事项的重要性给出一个数量级的估计,会更好。旋转最快的中子星的周期为1.4毫秒。
罗布·杰弗里斯

在本文的第一部分中,我链接到它们,并引用分数形变通常为,在特殊情况下可能为,在极端情况下则为。但是另一篇论文给出了基于地壳刚度和特定中子星极小变形的分析。我最初喜欢的论文是,我认为是基于重力波考虑因素而不是一般分析来描述上限。我想从知情人士那里听到更多有关此事的信息。10-510-410-3
StephenG

3
我认为这就是我要你指出的重点。最大旋转的中子星的旋转周期约为0.3毫秒。即使是已知最快的旋转中子星也比这慢得多。因此来看,它们将是球形的。形状的变化非常微妙。
罗布·杰弗里斯

仍未达到目的。什么旋转周期对应于“通常”?
罗布·杰弗里斯

@ rob-jeffries:我从未见过中子星自转周期的分布,所以我不愿给出“典型”值。实际上,我会对看到这样的分布感兴趣。
StephenG

0

目前的理解是,恒星是扁球形。一个极端的例子如下所示。

扁球形

对于中子星,极直径和赤道直径之间的差约为10%,看起来更像这样:

中子


1
10%听起来很极端。那是什么轮换期?
罗布·杰弗里斯

@Rob Jeffries:我将追踪并发送参考。会喜欢另一种意见。
dantopa

-1

从逻辑上讲,它们应该是球形的,因为具有较高重力的物体倾向于坍塌成球形。中子星非常密集,并且具有很高的引力。然而,据我们所知,它们的旋转速度也非常快(例如脉冲星)。应该是它们旋转得越快,它们就会变得越像碟片(在极端情况下,就像椭圆形或更多碟片的可能性很小)。因此,视转速而定,对于较高的转速,球体为否;对于较高的转速,为椭圆形;对于极高的转速,甚至为圆盘。这里有争论的余地,但这是我从逻辑上看待它的方式。

编辑:椭圆,我的意思是一个三维椭圆,像一个鸡蛋,但“压扁了”。基本上是一个在赤道上伸展过的球体。它旋转得越快,它应该变形(沿着赤道拉伸)的程度就越大。Dantopia的答案显示了我所描述的形状。


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这个答案没有任何帮助。
theonlygusti

3
您永远不会看到盘状的中子星。我非常确定中子星的旋转速度将比光速快得多,并且在接近该点之前它早就被甩开了。
zephyr

@zephyr您可能是对的,因此,为什么我说可能是圆盘状的(不确定它们是否可以或确实形成该形状。应该观察到球体和椭圆形越来越大,在赤道上旋转得更高,旋转速度更高。)有趣的是,他们是否可以旋转得足够快以形成光盘,或者是否会超过您提到的光速
Jonathan

而且,在相反的方向上,您将看不到没有旋转的中子星,因为中子星仍具有坍缩星体核心的角动量,这将始终导致极快的自旋。
David Richerby

@Rob Jeffries我的意思是基本上是3D椭圆形,不错!我相应地编辑了答案。
乔纳森
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