Innermost stable circular orbits and epicyclic frequencies around a magnetized neutron star / Órbitas circulares marginalmente estables y frecuencias epicíclicas alrededor de una estrella de neutrones magnetizada / Órbitas circulares marginalmente estáveis e frequencias epicicloidais nas proximidades de uma estrela de neutrons magnetizada

RESUMEN

El formalismo de la relatividad general es usado para calcular el radio de la órbita marginalmente estable (ROME), las frecuencias kepleriana, de Lense-Thirring, de precesion y oscilación de los movimientos radiales y verticales, de una partícula de prueba neutra que orbita el plano ecuatorial de una estrella de neutrones magnetizada. El espacio tiempo alrededor de la estrella se modela por medio de la solución seis paramétrica derivada por Pachón et al. (2012). Se concluye que la presencia del campo magnético de la fuente tiene efectos apreciables en las cantidades físicas mencionadas arriba y, por tanto, su inclusión es necesaria si se desea describir con más exactitud los procesos físicos que ocurren en la vecindad de este tipo de estrellas tales como la dinámica de discos de acreción. Los resultados presentados aquí también sugieren que la presencia de campos magnéticos intensos pueden introducir correcciones apreciables en, por ejemplo, las predicciones de la masa de estrellas de neutrones hechas con base en el modelo de precesión relativista.

ABSTRACT

A full-relativistic approach is used to compute the radius of the innermost stable circular orbit (ISCO), the Keplerian, frame-dragging, precession and oscillation frequencies of the radial and vertical motions of neutral test particles orbiting the equatorial plane of a magnetized neutron star. The space-time around the star is modelled by the six parametric solution derived by Pachón et al. (2012) It is shown that the inclusion of an intense magnetic field, such as the one of a neutron star, have non-negligible effects on the above physical quantities, and therefore, its inclusion is necessary in order to obtain a more accurate and realistic description of physical processes, such as the dynamics of accretion disks, occurring in the neighbourhood of this kind of objects. The results discussed here also suggest that the consideration of strong magnetic fields may introduce non-negligible corrections in, e.g., the relativistic precession model and therefore on the predictions made on the mass of neutron stars.

RESUMO

O formalismo da relatividade geral é usado para calcular o raio da órbita marginalmente estável (ROME), as frequencias keplerianas de Lense Thirring, precessao e oscilaçao de movimentos radiais e verticais, de uma partícula de prova neutra em órbita equatorial de uma estrela de neutrón magnetizada. O espaço-tempo ao redor da estrela é modelado por meio da soluçao seis paramétrica derivada por Pachón et al. (2012). Conclui-se que a presença do campo magnético da fonte tem efeitos apreciáveis nas quantidades físicas mencionadas acima e, portanto, a sua inclusão é necessária se se deseja descrever com mais exatidão os processos físicos que ocorrem na vizinhança deste tipo de estrelas tais como a dinâmica dos discos de acreção. Os resultados apresentados também sugerem que a precessão de campos magnéticos intensos podem introduzir correcções apreciáveis em, por exemplo, as predições da massa da estrela de neutróns feitas com base nos modelos de precessão relativista.