Мы уже писали ранее о #торсионных #колебаниях #нейтронных #звёзд. На недавнем астрофизическом семинаре профессор, член-корреспондент РАН Дмитрий Георгиевич Яковлев продолжил рассказывать о своих исследованиях этого явления.
Напомним, что торсионные колебания коры нейтронной звезды имеют сдвиговый характер, то есть плотность при этом остаётся постоянной. Они описываются линеаризованными волновыми уравнениями сдвиговой деформации, похожими на уравнение #Шредингера. Поэтому частоты и волновые функции колебаний определяются тремя квантовыми числами: орбитальным числом l, азимутальным числом m и числом узлов вдоль радиуса n. По квантовому числу m есть вырождение: от него частота не зависит, а вклад в волновую функцию определяется тривиально (это сферическая гармоника). Поэтому Дмитрий Георгиевич ограничился рассмотрением случая m=0, легко обобщаемого для любого m.
Торсионные колебания нейтронных звёзд исследовались с 1980 года, в том числе рассматривались эффекты ОТО и влияние различных параметров нейтронной звезды, в основном численно. Однако Дмитрию Георгиевичу удалось получить общую формулы как для частоты фундаментальной торсионной моды (n = 0), так и для обычных мод (произвольные n). В первом случае весь спектр колебаний определялся одним параметром — частотой основного тона. Во втором случае параметров оказывается два. Таким образом, весь спектр частот определяется несколькими вспомогательными числами, которые можно рассчитать на компьютере. Кроме того, Дмитрий Георгиевич предложил для них аналитические аппроксимации, дающие прекрасное совпадение с численными расчетами.
Также были получены оценки энергий колебаний в каждой моде и проверена точность приближения плоского пространства-времени в коре нейтронной звезды. Оказалось, что этим приближением можно пользоваться в случае, если колебания локализованы в коре. Данный результат может быть важным при учёте магнитного поля.
Наблюдательные данные по торсионным колебаниям пока отсутствуют, но некоторые учёные связывают их с квазипериодическими осцилляциями мягких гамма-репитеров (#магнитаров, на поверхности которых произошёл гамма-всплеск, вероятно вследствие пересоединения магнитных линий). Для количественного анализа связи осцилляций с торсионными колебаниями необходимо рассчитать частоты колебаний в присутствии сильного магнитного поля магнитара.
