Static Spherically Symmetric Einstein-aether models II: Integrability and the Modified Tolman-Oppenheimer-Volkoff approach
本文研究了静态球对称时空Einstein-æther理论中场方程解析解的存在性，并给出了场方程的详细动力系统分析。特别地，我们研究了静态球对称时空中Einstein-æther模型中的引力场方程是否具有Painlevè性质，从而可以进行解析的显式积分.我们发现，只有当物质源是一个理想流体的线性状态方程（EoS）$μ=μ_{0}+\left( \texttt{h} -1\right) p,~\texttt{h} >1$时，解析解才能用Laurent展开表示。为了研究场方程，我们应用托尔曼-奥本海默-托洛霍夫（TOV）方法和其他方法。我们发现相对论性TOV方程在Einstein-æther理论中有很大的变化，并探讨了这种变化的物理意义。研究了具有指数势的标量场的理想流体模型。我们讨论了所有的平衡点，并讨论了它们的物理性质。
2019-08-24 gr-qc hep-th math-ph
Local conditions separating expansion from collapse in spherically symmetric models with anisotropic pressures
我们研究了具有各向异性流体的球对称时空，讨论了分离膨胀区和坍缩区的分壳的存在性和稳定性。我们诉诸3+1分裂，并获得规范不变的条件有关的内在时空量的物质源的属性。我们发现，划分壳定义的Tolman-Oppenheimer-Escheroff平衡条件的推广。后者在各向同性和各向异性的压力梯度与由分离壳内的Misner-Sharp质量和压力通量引起的场的强度之间建立平衡。这定义了一个局部平衡条件，但也传达了一个非局部字符给定的定义的米斯纳-夏普质量。同样，它也是一个广义的理想流体状态方程，通常解释为理想流体的情况下，它现在有一个新的特点，涉及各向同性和各向异性应力。我们已经铸造的控制方程的本地，规范不变的量，这是揭示的各向异性的压力和非均匀的外尔张量的电部分所发挥的作用。我们分析了一个特殊的解决方案，尘埃和辐射，提供了一个说明我们的条件。此外，我们的规范不变的形式主义不仅包括从Herrera和同事的开裂过程，但也透明地揭示了剪切和各向异性应力的相互作用和重要性。
2013-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
LQ Stars : Modifying the Tolman -- Oppenheimer -- Volkoff equations a la LQC
我们重写的托尔曼-奥本海默-托洛霍夫（TOV）方程的四维和更高的静态球对称恒星，使它们类似于各向异性宇宙学的方程。通过将球的曲率项视为物质扇区的一部分，这就成为可能。然后与圈量子宇宙学启发模型中的有效方程进行比较，我们对包含一个任意函数的TOV方程提出了类似的修改。线性函数给出TOV方程。如果函数和它的所有导数都是有限的，那么解是非奇异的。对于$sin \; x \;$，一个“图像星”出现在原始星的最大压力的中心区域之外。这让人想起了圈量子宇宙学中的弹跳宇宙。我们讨论这些功能可能的观测结果。
2019-09-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spherically symmetric solutions and gravitational collapse in brane-worlds
我们认为球对称的解决方案的膜世界理论的背景下，没有镜像对称或任何形式的结条件。对于常曲率体，我们得到了两种情况下的修正的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff（TOV）内部解，其中一种与schwarzschild-de Sitter外部解相匹配，而另一种与外部解相一致，外部解的结构可以用来解释星系的自转曲线，而不需要假设暗物质.我们还发现了一个静态膜世界星的质量的上限，并表明内部解决方案的体积效应的影响是小的。最后，我们研究了膜上的引力坍缩，并表明在这种情况下，坍缩恒星的外部可以是静态的。
2009-02-28 gr-qc hep-th
Spherically symmetric models: separating expansion from contraction in models with anisotropic pressures
我们研究了具有各向异性流体的球对称时空，讨论了分离膨胀区和坍缩区的分壳的存在性和稳定性。我们发现，划分壳是由压力梯度，各向同性和各向异性，和由Misner-Sharpe质量内的分离壳和压力通量引起的字段的强度之间的关系定义的。这种平衡是定义局部平衡条件的托尔曼-奥本海默-阿斯托夫平衡条件的推广，但在Misner-Sharpe质量的定义下也传达了非局部特征。我们提出了一个特定的解决方案，尘埃和辐射，提供了一个说明我们的结果。
2013-02-23 gr-qc
Astrophysical applications of the post-Tolman-Oppenheimer-Volkoff formalism
在广义相对论中，球对称恒星的整体性质可以通过积分TOV方程得到。在以前的工作中，我们开发了一个“后TOV”的形式主义-参数化后牛顿理论的启发-这使我们能够在一个参数化的，唯象的形式分类所有可能的微扰偏离紧凑型恒星的结构，在广义相对论，可能会引起修改后的重力在第二后牛顿秩序。在本文中，我们扩展的形式主义，以处理恒星的外部，我们计算几个潜在的天体物理观测的后TOV形式主义：表面红移$z_s$，表观半径$R_{\rm app}$，爱丁顿光度在无穷远$L_{\rm E}^\infty$和轨道频率。我们表明，在领先的顺序，所有这些数量依赖于两个后TOV参数$μ_1$和$χ$，我们讨论了测量（或设置上限）这些参数的可能性。
2016-06-16 astro-ph.HE gr-qc
Existence and Classification of Pseudo-Asymptotic Solutions for Tolman-Oppenheimer-Volkoff Systems
Universidade Federal de Minas Gerais（米纳斯吉拉斯联邦大学）
本文提出伪渐近TOV系统概念，证明其空间至少十五维，并发现新的十四个解析解，分类依据物质性质和空洞奇点存在情况，其中至少三个解为现实解。
2019-04-24 astro-ph.SR gr-qc math.CA
New perspectives on the TOV equilibrium from a dual null approach
TOV方程表现为流体静力平衡的经典条件的相对论对应物。在目前的工作中，我们的目的是表明，一个广义的TOV方程也具有平衡的模型赋予其他对称性，除了球形。我们应用对偶零形式主义的时空与二维球，平面和双曲对称与完美流体作为源。我们还假设一个正交于对称表面的Killing向量场，在类时Killing场的情况下，它给我们静态解，而在类空Killing场的情况下，它给我们齐次动力学解。为了平等地对待所有上述情况，我们讨论了一个准局部能量的定义与平面和双曲叶理的时空，因为霍金-海沃德定义只适用于紧凑的叶理。经过这个过程，我们能够翻译我们的几何形式主义的流体动力学的语言在一个统一的方式，找到广义TOV方程，当解决方案是静态的三种情况下，并获得演化方程，均匀时空的情况下。值得注意的是，我们表明，静态的解决方案，这不是球对称违反弱能量条件（WEC）。我们还证明了空间均匀模型的TOV方程的对应方程就是我们熟悉的方程\r{ho} + P = 0，它定义了一个宇宙学常数型行为，无论是在双曲还是球面情况下。这意味着在这两种情况下都违反了强能量条件，加上上面提到的双曲情况下违反了弱能量条件。我们说明了我们的统一处理获得类似物的史瓦西内部解决方案，为不可压缩流体$ρ= ρ_0$常数。
2020-02-04 astro-ph.HE gr-qc
Static spherically symmetric wormholes in $f(Q,T)$ gravity
在这篇文章中，我们获得虫洞的解决方案，最近提出的扩展对称远程平行引力称为$f(Q,T)$重力。这里，引力拉格朗日量$L$由$Q$和$T$的任意函数$f$定义（其中$Q$是非度规标量，而$T$是能量-动量张量的迹）。在这项研究中，我们得到了一个静态的球对称虫洞度规的一般$f(Q,T)$重力场方程。我们研究了具有线性EoS和各向异性关系的虫洞解。我们采用两种不同形式的$f(Q,T)$（a）线性$f(Q,T)=αQ+βT$和（b）非线性$f(Q,T)=Q+λQ^2+ηT$来研究这些解决方案。我们研究了各种能量条件，以寻找我们获得的解决方案之间的保存和违反。我们发现，NEC是违反在这两种情况下，我们假设的形式$f(Q,T)$。最后，我们使用TOV方程进行稳定性分析。
2022-07-07 gr-qc hep-th
Generating Spherically Symmetric Static Anisotropic Fluid Solutions of Einstein's Equations from Hydrostatic Equilibrium
对于静态流体球，流体静力平衡的条件由径向压力下的Riccati方程，即广义的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff（TOV）方程给出。对于理想流体源，已知如果密度分布保持相同，则从现有解找到新解需要求解伯努利方程。在本文中，我们考虑静态（一个）各向同性流体球具有相同的（任意）密度分布和本解决方案生成技术，以找到新的解决方案，从现有的映射。一般来说，这些映射需要求解相关的黎卡提方程，与伯努利方程不同，黎卡提方程不能通过求积来求解。在任何情况下，都可以证明，对于给定的正则输入解，输出解一般不是正则的。然而，如果压力各向异性保持不变，新解是正则的，并且可以通过求解伯努利方程来找到。我们给出了几个例子，广义TOV方程，代数约束下，可以转换成一个伯努利方程，因此，精确求解。讨论了这些伯努利方程的物理意义。由于密度分布在我们的方法中保持不变，空间线元素对于所有解决方案都是相同的，这便于使用流体变量作为径向坐标的函数在各种平衡配置之间进行直接比较。最后，结合以前的研究生成算法，我们展示了这项研究如何引导我们到一个新的三参数家庭的精确解，满足所有理想的物理条件。
2021-08-30 gr-qc
Separating expansion and collapse in general fluid models with heat flux
在本文中，我们考虑球对称的一般流体的热通量，动机的因果热力学，并给出适当的一组条件，定义分离壳定义之间的划分膨胀和崩溃。为此，我们增加了新的要求，即热通量及其演变消失在分离表面。我们扩展了以前的作品与完全非线性分析的1+3分裂，目前规范不变的结果。分离面的定义受Misner-Sharp质量守恒的启发，并通过推广Tolman-Oppenheimer-Schmidoff平衡和转向条件获得。我们强调在以前的作品中发现的这些条件的非局部性，并讨论时空开裂和热剥离的现象的连接。
2013-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Time-dependent Spherically-symmetric 5-D Vacuum Solutions
考虑了具有球对称性和t依赖性的真空5维爱因斯坦方程。对于分离变量的情形，得到了几类精确解。分析了几何标量场诱导的有效物质。
2006-11-06 gr-qc
Static Stellar Phase Transitions in General Relativity and a Generalized Buchdahl Limit
City University of Hong Kong（香港城市大学）
本文针对广义相对论中的静态恒星相变问题，首次构造了允许密度不连续非均匀的TOV方程解，提出推广的Buchdahl极限相关条件，并通过算例分析对应恒星质量-半径关系。
2025-11-18 gr-qc
Comment on "Covariant Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations. II. The anisotropic case"
最近，在Phys. Rev. D \textbf{97}（2018）124057中提出了用于研究恒星内部存在压力各向异性时球对称致密恒星平衡结构的Tolman-Oppenheimer-Stronoff（TOV）方程的协变公式。有人建议，这些方程的各向异性的解决方案，可以通过找到，首先，共同TOV方程的各向同性压力的解决方案，然后通过解决的微分方程的各向异性压力，其特定形式的协变TOV方程的基础上建立。结果表明，根据该方案确定的各向异性压力在恒星中心有一个不可移除的奇点$Π\sim\frac{1}{r^2}$，因此，相应的各向异性解不能代表各向异性致密星的物理相关模型。提出了一种基于协变TOV方程构造各向异性解的新方案，从而导出了恒星内部的规则性物理量。利用MIT袋模型状态方程，提出了一种新的构造各向异性奇异夸克星模型的算法。
2018-10-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Relativistic hydrodynamics on spacelike and null surfaces: Formalism and computations of spherically symmetric spacetimes
我们介绍了欧拉广义相对论流体动力学的制定适用于（完美）流体数据上规定的类空或零超曲面。在一般情况下，导出了特征速度和特征场的简单显式表达式。在球对称的情况下，开发了形式主义的完整实现。该算法在许多不同的情况下进行测试，预先处理的一系列可能的应用。我们考虑多方气体的黎曼问题，初始数据在闵可夫斯基时空的延迟/超前时间片上给出。本文利用Eddington-Finkelstein坐标计算了Schwarzschild黑洞时空中理想流体的吸积。动力学背景下的流体演化实验包括常密度实验和沿径向零锥切片的TOV星实验。最后，我们考虑自引力物质吸积到一个中心黑洞和随之而来的质量增加的黑洞视界。
1999-02-05 astro-ph gr-qc
Dynamical gravastar simulated horizon from the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation initial value problem with relativistic matter
本文通过求解具有相对论性物质的TOV方程初值问题，研究动力学引力真空星中模拟视界的形成条件，并利用标度不变形式给出相图及简化二维自治模型。
2024-11-21 gr-qc
Fractal boundary basins in spherically symmetric $ϕ^4$ theory
本文给出了球对称条件下具有非对称双势阱的平空间非线性Klein-Gordon方程的数值模拟结果。退出标准定义的模拟，用于帮助理解的边界的吸引力的高斯“气泡”的初始数据的盆地。第一个退出准则是基于气泡半径的立即坍缩或膨胀，用于观察标量场从静态中间吸引子解的偏离。在参数空间中分离这两种行为的边界是光滑的，并且展示了具有取决于势的不对称性的指数的时间标度律。第二个退出标准之间的区别，创造一个不断扩大的真真空气泡和分散的字段离开假真空，这些盆地的吸引力分离的边界示出演示分形行为。盆地由场在诱导相变之前经历的反弹次数定义。第三，混合退出标准用于确定任意精度的边界的位置，并表征阈值行为。这种行为可能对宇宙学相变的影响进行了简要的讨论。
2011-06-14 gr-qc hep-ph hep-th
Spherically symmetric elastic bodies in general relativity
本文综述广义相对论中球对称自引力弹性体的新定义框架，通过不变刻画物理容许初始数据并数值构建质量-半径-致密度图，研究静态弹性球的存在性、径向稳定性及最大致密度。
2024-04-04 astro-ph.HE gr-qc math-ph
The Merger of the Schwarzschild metric and the Robertson-Walker metric
在Robertson Walker度规的背景下导出了球对称物体的时空Schwarzschild度规。换句话说，这两个度量被合并。发现在某些条件下，合并的距离小于球对称物体的半径，因此不会将物体与宇宙的其余部分分开。
2008-12-20 gr-qc physics.gen-ph
A new model for dark matter fluid sphere
我们提出了一个新的球对称暗物质流体球模型，该模型包含两个区域：{ \bf（i）}各向同性的常密度内层区域和{ \bf（ii）}各向异性的外层区域.我们通过假设一个特定的密度分布以及一个线性状态方程来求解场方程系统。所得到的解分别满足TOV方程和因果关系条件、绝热指数条件、Harrison-Zeldovich-Novikov判据，表现出平衡态和稳定态的物质结构，具有良好的物理可接受性.以致密星EXO 1785-248（质量$M=1.3~M_{\odot}$和半径$R = 8.8 ~km.$）为例，通过图形演示来分析我们的解.
2020-10-26 gr-qc
Anisotropic compact stars in f(T) gravity under Karmarkar condition
本文提出了一个广义球对称、各向异性、静态的$f(T)$引力下的致密恒星模型，其中$T$表示挠率标量。本文利用Karmarkar条件，从第二类球度规的广义球度规中得到嵌入第一类度规，并通过选择适当的$n$参数值，给出了在简化的线性形式的$f(T)$引力读作$f(T)=A+BT$下爱因斯坦场方程（EFE）的解，其中$A$和$B$是两个常数.通过将内部时空度规与表面的外部史瓦西度规相匹配，并考虑致密星的质量和半径，我们得到了未知常数的值。通过对能量条件、广义TOV方程、Herrera破裂概念、绝热指数等的研究，进一步分析了恒星构型的物理可接受性，考察了恒星构型的稳定性。在研究中，我们预测了中心密度、面密度、中心压力等的数值，以表格的形式，取特定于$LMC~X-4$、$Cen~X-3$和$SMC~X-1$的不同$n$值作为致密星候选者的代表。
2018-11-28 gr-qc
WKB metastable quantum states of a de Sitter--Reissner-Nordstroem dust shell
我们研究了分离两个时空域的球对称尘埃壳的动力学，“内部”的一部分，德西特时空和外部的一个具有“极端”Reissner-Nordstroem几何。扩展了以往工作的思想，我们表明，它是可能的，以确定（亚稳态）WKB量子态的引力系统。
2003-10-01 gr-qc
Pattern for a star filled with imperfect fluid
一个静态的、具有负压的球对称时空被束缚在恒星内部。由于引力场是排斥的，所以中心奇点是可以避免的。非理想流体的正能量密度和压力处处有限。空间的托尔曼-科马尔能量是负的，就像德西特几何一样。从达莫伊斯-以色列交界条件的恒星表面上发现恒定的长度$b$从度量和表达式的表面张力$σ$薄壳分离内部从史瓦西外部。研究了Painleve-Gullstrand坐标系中类时测地线和零测地线的一些性质。
2020-05-02 gr-qc hep-th
Neutron stars with primary scalar hair
Ecole Normale Supérieure-Kouba（库巴高等师范学院）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS/IN2P3, IJCLab（法国国家科学研究中心/法国核物理与粒子物理研究所，IJCLab实验室）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CNRS, Astroparticule et Cosmologie（法国国家科学研究中心，天体粒子与宇宙学研究所）；Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS, Institut d’Astrophysique de Paris（法国国家科学研究中心，巴黎天体物理研究所）
在简并高阶标量张量引力子类中，通过修正TOV方程构造具有原生标量毛的中子星解，分析标量毛对星体结构的影响，发现正标量电荷导致比广义相对论更致密的星体，并可能产生奇点。
2026-07-03 gr-qc
Wormholes, naked singularities and universes of ghost radiation
对于双分量鬼辐射的情况，将描述进出零尘埃流交叉流的球对称引力场的静态度规和均匀度规都推广到了双分量鬼辐射的情况。静态解代表裸奇点或海沃德最近发现的虫洞。给出了分离这两种可能性的参数的临界值。虫洞允许有正质量。齐次解是开放的宇宙。
2003-01-09 gr-qc
The role of shell crossing on the existence and stability of trapped matter shells in spherical inhomogeneous Λ-CDM models
我们分析了球对称非均匀Λ-CDM模型中被囚禁物质壳的动力学。调查使用广义Lemaitre-Tolman-Bondi描述的初始条件受到空间渐近宇宙膨胀，初始哈勃型流和一个规则的初始密度分布的约束。我们讨论了壳交叉的影响，并使用定性描述的本地捕获的物质壳，探索全球性的模型。一旦壳交叉发生，我们发现一个分裂的全球壳分离的膨胀从崩溃到，最多，两个全球壳：一个内部和外部限制捕获的物质壳。在膨胀模型的情况下，外部极限捕获物质壳必然存在。我们还研究了剪切在这一过程中的作用，将我们的分析与牛顿框架进行比较，并使用宇宙学中结构形成的密度剖面模型给出了具体例子。
2011-03-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An exact static two-mass solution using Nariai spacetime
我们表明存在静态的，球对称的时空包含两颗星的不可压缩的物质，可能相反的电荷。恒星被正的宇宙学常数的负压分开，但没有宇宙学视界将它们分开。恒星之间的时空由纳里埃解给出，或者在带电情况下稍微推广。
2014-08-12 gr-qc math-ph math.MP
Loop quantization of spherically symmetric midisuperspaces and loop quantum geometry of the maximally extended Schwarzschild spacetime
本文详细阐述了球对称半超空间的Ashtekar形式，并针对圈量子化提出了一种新的量子化方案，该方案产生了一个保图的Hamilton约束算子，从而可以在圈量子宇宙学（LQC）中采用“改进的”动力学策略来实现圈量子引力的基本离散性.在有效动力学的启发式水平上推断出显着的结果：首先，关于Hamilton和非同态约束的约束代数的一致性将改进的量子化方案固定为保留标度不变性的LQC中的改进方案的形式;第二，关于两个哈密尔顿约束的一致性进一步要求包括更高阶的完整性校正，并将比率因子固定为2，的改进方案。有人建议，解决了经典的奇异性，并取代了一个桥梁的经典解决方案的另一个经典阶段的量子反弹。然而，在反弹期间，约束短暂地违反，表明在量子反弹附近，不能通过将完整理论的自由度分成球形和非球形来理解对称性约化，尽管启发式有效动力学仍然可以给出大尺度物理的可靠半经典描述。特别是对于Kruskal坐标系下的Schwarzschild解，揭示性的发现使我们推测出Schwarzschild时空的完全量子扩展：黑洞通过霍金辐射蒸发，同时量子时空通过量子反弹从经典时空扩展，这表明信息悖论可能得到解决。
2013-01-25 gr-qc
Anisotropic strange star with Tolman-Kuchowicz metric under $f(R,T)$ gravity
本文利用Tolman-Kuchowicz型~ \cite{Tolman1939,Kuchowicz1968}的度规势作为无奇异性、满足稳定性准则且行为良好的$λ(r)=\ln(1+ar^2+br^4)$和$ν(r)=Br^2+2\ln C$，研究了在$f(R,T)$引力背景下的各向异性球对称奇异星.利用匹配条件和已知样品的质量和半径的观测值计算了常数$a$、$b$、$B$和$C$的值。为了描述奇异夸克物质（SQM）的分布，我们采用了唯象的MIT袋模型状态方程（EOS），其中密度分布（$ρ$）与径向压力（$p_r$）的关系为$p_r(r)=\frac{1}{3}(ρ-4B_g)$。这里夸克压力是造成袋常数$B_g$的原因。本研究的动机在于寻找一个物理上可接受的具有奇异星各种性质的非奇异解。该模型与各种能量条件、TOV方程、Herrera的开裂条件以及Harrison-Zel $'$ Dovich-Novikov的静力稳定性准则一致。同时，模型中的物态方程参数和绝热指数的数值也增强了模型的可接受性.
2020-05-30 gr-qc
Dynamical Structure of Einasto Dark Matter Wormholes: Thin-Shell Stability and Particle Transitions
Virtual University of Pakistan（巴基斯坦虚拟大学）；Khazar University（哈扎尔大学）；College of Transportation, Tongji University（同济大学交通运输学院）；University of Tashkent for Applied Sciences（塔什干应用科学大学）；National Research University TIIAME（塔什干国立研究所与管理经济大学）；National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学）；Kimyo International University in Tashkent（塔什干化学国际大学）
本研究基于Einasto暗物质轮廓构造可穿越虫洞，分析其稳定性与粒子动力学，发现单极荷参数调控有效势并引发粒子从束缚态到散射态的非线性跃迁。
2026-09-15 gr-qc
