三轴变形自由进动中子星的连续电磁和引力辐射

经历自由进动的快速旋转的不对称中子星可以产生调制脉冲信号和具有特征的连续重力辐射，因此是潜在的有趣的多信使天体物理源。

已经开展了研究，以确定自由进动中子星的电磁和引力波信号的特征，主要集中在双轴星上；然而，在大多数普通情况下，三轴变形的中子星由于自由进动而表现出更复杂的特征。

在这项研究中，由澳大利亚国立大学的副研究员孙（在这项研究时与加州理工学院合作）合著，科学家们扩展了以前的工作，并通过分析和数值方法导出了一颗普通的三轴变形自由进动中子星的动力学演化。

如果中子星是通过射电和/或x光望远镜观察到的脉冲星，自由进动可能会在脉冲信号的时间和宽度上引入可观察到的特征调制，这取决于摆动角度和其他源特性。

此外，三轴变形中子星的自由进动可能表现为连续引力波光谱中的额外线条，可由高级LIGO、处女座和卡格拉等地基引力波探测器检测到。

研究人员引入了一种数值方法，在难以推导出解析解的一般情况下，对运动方程进行积分。

给出了时间残差、脉宽调制以及进动三轴星的引力波谱的具体例子。

这项工作的结果为未来三轴变形自由进动中子星的多信使研究提供了指导。

随着未来高精度电磁观测（如更好的X射线计时）和下一代引力波探测器（如爱因斯坦望远镜和宇宙探测器），进动中子星的多信使观测将变得很有前途。

结合无线电/X射线信号和进动中子星的连续引力波的特征，科学家可以获得关于中子源特性的有价值的信息，例如摆动角、恒星的非轴对称性和扁率。

这些测量可以揭示关于中子星内部结构和超核物质状态方程的长期问题。