Дмитрий Дмитриевич Офенгейм

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Подавление неустойчивости r-мод в нейтронных звёздах с гиперонными ядрами
Д.Д. Офенгейм, М.Е. Гусаков, P. Haensel, M. Fortin

Известно, что r-моды колебаний вращающихся нейтронных звёзд (НЗ) неустойчивы по отношению к излучению гравитационных волн. Область частот вращения и температур НЗ, в которой не удаётся подавить неустойчивость за счёт диссипативных процессов в их недрах, называется окном неустойчивости r-мод; положение его границы зависит от микрофизики сверхплотного вещества в ядре звезды. Наблюдение НЗ в окне неустойчивости маловероятно. Использование простейших моделей НЗ с нуклонным составом ядра приводит к парадоксу: частоты и температуры для многих быстро вращающихся НЗ попадают в окно неустойчивости. Возможное решение парадокса - учёт появления гиперонов в ядрах НЗ. В их присутствии объёмная вязкость вещества ядра, обусловленная неравновесными реакциями взаимного превращения различных частиц, увеличивается на несколько порядков. В данной работе рассчитана объёмная вязкость для современных моделей уравнения состояния сверхплотного вещества, требующих наличия $\Lambda$- и $\Xi^-$-гиперонов в ядре (до сих пор такие расчёты производились для $\Sigma^-\Lambda$-состава). Рассмотрены все неравновесные реакции с этими гиперонами, дающие значимый вклад в объёмную вязкость. Некоторые из них обсуждаются в контексте НЗ впервые. Даже при консервативных предположениях о свойствах сверхтекучести барионов получающаяся объёмная вязкость позволяет закрыть окно неустойчивости для частот и температур, соответствующих многим наблюдаемым НЗ, при реалистичных предположениях об их массах. Работа поддержана грантами фонда "Базис" 17-12-204-1 (МЕГ) и 17-15-509-1 (ДДО).