Dynamical Scalarization during Neutron Star Mergers in scalar-Gauss-Bonnet Theory
在某些类别的标量高斯-博内特理论中,如果标量场与高斯-博内特不变量的耦合强度超过临界值,则中子星和黑洞附近的强时空曲率可以自发触发致密物体的标量化。在中子星上,这个阈值取决于质量和状态方程。伴星的存在将进一步影响标量化所需的耦合强度,因此,对于作为双星成员的中子星,可以在较低的耦合量级上安装稳定的头发。专注于二进制中子星合并,我们调查这后者的动态驱动的标量化,并发现阈值耦合强度的减少似乎是更深刻的对称双星,而阈值只是略有减少,而不对称的双星。并讨论了相关的标量辐射。此外,我们还发现了孤立中子星的临界耦合强度与致密性之间的普遍关系,并与动力学标量化阈值进行了详细的比较。在这种关系的协同作用下,人们可以,至少在原则上,约束的理论参数,而不管在状态方程的不确定性。
2023-02-22 gr-qc
Early dark energy and scalarization in a scalar-tensor model
提出一种标量-张量模型,通过Gauss-Bonnet不变量维持$Z_2$对称性产生早期暗能量,随后对称性破缺引发标量化使其迅速回归$Λ$CDM模型,可解释声学视界减小且符合引力波速度假设。
2024-08-17 gr-qc hep-th
Constraining scalarization in scalar-Gauss-Bonnet gravity through binary pulsars
本文利用密近双星系统中的双星观测结果,导出标量-高斯-邦内(sGB)引力中标量化的强约束。由于标量化的中子星携带非零标量变化,它们在吸气时会发射标量偶极辐射,这加速了轨道衰变。观测结果支持了这样的猜想,即对于观测到的双星,这种辐射要么不存在,要么非常小。利用这一点,我们确定了sGB引力的允许参数范围。我们还将导出的约束转移到sGB引力中的黑洞。事实证明,标量化静态黑洞的最大质量不可能超过大约10到20个太阳质量,这取决于我们对核物质状态方程的初始假设。另一方面,黑洞的标量电荷可以达到相对较大的值,这是潜在的可观察的。
2022-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Projected Constraints on Scalarization with Gravitational Waves from Neutron Star Binaries
某些标量-张量理论具有赋予恒星标量头发的性质,来源于恒星自身的紧密性(自发标量化),或者对于双星系统,来源于伴星的标量头发(诱导标量化)或轨道结合能(动力标量化)。双星系统中的标量化恒星呈现出不同于广义相对论的保守动力学,并且在度规微扰中也可以激发标量模式,带走偶极辐射。因此,双星轨道的收缩速度比广义相对论预测的要快,从而改变了轨道周期的衰减速度。尽管如此,标量-张量理论仍然可以通过现有的脉冲双星测试,因为观测到的脉冲双星可能不够紧凑,或者没有足够的轨道约束来激活标量化。因此,在致密双星吸气的最后阶段发射的引力波是标量化效应的理想探测器。对于先进的LIGO的标准投影灵敏度,我们在这里表明,如果中子星足够紧凑,进入探测器的灵敏度带已经标度化,然后引力波可以放置约束至少可比的二元双星。如果恒星在带内吸气时动态标量化,那么只要标量化在吸气中足够早地发生,大约低于50 Hz的轨道频率,限制仍然是可能的。在进行这些研究,我们得出一个易于计算的数据分析措施,一个综合的相位差之间的广义相对论和修改后的信号,直接映射到贝叶斯因子,以确定是否修改后的重力效应是可检测的。最后,我们发现,定制的模板是同样有效的模型无关,参数化后爱因斯坦波形在检测这种修改后的重力效应在现实的信噪比。
2014-11-28 gr-qc
Multi-scalar Gauss-Bonnet gravity: scalarized black holes beyond spontaneous scalarization
最近,一个新的非线性机制黑洞标量化,不同于标准的自发标量化,被证明存在的标量Gauss-Bonnet理论,其中没有快子不稳定性发生。因此,史瓦西黑洞是线性稳定的,但非线性不稳定性可以踢。本文将这一思想推广到标量场中具有三阶和四阶指数耦合函数的多标量Gauss-Bonnet引力的情形。主要的动机来自于这样一个事实,即这些理论承认毛茸茸的紧凑对象与零标量电荷,从而零标量偶极子辐射,自动逃避双脉冲星的理论参数的约束。我们数值证明了两个耦合函数和所有可能的最大对称标量场目标空间的标量化黑洞的存在性。并对所得解分支的热力学性质和稳定性进行了讨论。
2022-09-02 astro-ph.HE gr-qc
Spontaneous Scalarization as a New Core-Collapse Supernova Mechanism and its Multi-Messenger Signals
首次在标量-张量理论中进行多维核坍缩超新星模拟,发现特定模型中原中子星的反复自发标量化能引发坍缩与反弹产生冲击波,爆炸能量超10^51尔格,并探讨了中微子与引力波等多信使信号。
2023-05-15 astro-ph.HE gr-qc
Dynamics of spontaneous black hole scalarization and mergers in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet gravity
我们研究爱因斯坦标量高斯邦纳理论中的黑洞动力学,表现出自发的黑洞标量化使用最近推出的方法来解决完整的,非微扰的运动方程。对于一个符号的耦合参数,非自旋真空黑洞是不稳定的发展标量头发,而对于另一个,不稳定性只设置在黑洞具有足够大的自旋。我们研究标量化在这两种情况下,表明有一个范围内的参数空间的理论保持双曲演化和不稳定饱和的标量化黑洞是稳定的,没有对称性假设。然而,这个参数空间范围是显着小于的范围内存在的静态标量化黑洞解。我们展示了如何不同的选择的子领导行为的高斯-博内耦合影响的动态的不稳定性和最终状态,或缺乏。最后,我们提出了合并的双黑洞和演示的印记的标量头发的引力辐射。
2021-09-07 gr-qc hep-th
Multi-scalar Gauss-Bonnet gravity -- hairy black holes and scalarization
本文考虑Einstein-Gauss-Bonnet引力的多标量延拓。我们主要研究目标空间为三维极大对称空间的多标量Einstein-Gauss-Bonnet模型,即$\mathbb{S}^3$,$\mathbb{H}^3$或$\mathbb{R}^3$,并且当映射$\text{\it spacetime} \to \text{\it target space}$非平凡时.我们数值证明了这类模型中的几个Gauss-Bonnet耦合函数的黑洞的存在性,包括标量化的情况。系统地研究了黑洞及其周围时空的各种特性,如视界面积、熵、光子球半径等。所得到的解决方案的最重要的属性之一是,标量电荷是零,因此标量偶极子辐射被抑制,这导致更弱的观测约束相比,大多数修改后的理论拥有一个标量自由度。对于其中一个耦合函数,我们可以找到具有非平凡结构的标量化黑洞的分支--属于单个分支的标量化解具有非唯一性,并且参数空间中存在一个区域,在该区域中,最有可能稳定的标量化黑洞与稳定的史瓦西黑洞共存。这样的现象可以有一个明确的观测信号。
2020-06-20 astro-ph.HE gr-qc
Boson Stars surrounded by Polish Doughnuts in Scalar-Tensor Theory
Institute of Physics, University of Oldenburg(奥尔登堡大学物理研究所);Campus Institute Data Science, University of Goettingen(哥廷根大学数据科学校区研究所);Department of Theoretical Physics, Sofia University(索非亚大学理论物理系)
研究旋转自相互作用玻色星周围的厚吸积盘(波兰甜甜圈)在广义相对论和标量-张量理论中的行为,重点是自发标量化解及其广义相对论对应物,发现标量化显著影响盘形态。
2026-05-16 gr-qc
Hawking radiation of massive bosons via tunneling from black strings
本文用量子隧穿方法研究了四维和五维黑弦中大质量玻色子的霍金辐射。首先,我们通过Proca方程和WKB近似导出了Hamilton-Jacobi方程组。在此基础上,得到了黑弦的隧穿率和霍金温度。我们的计算表明,隧道速率和霍金温度与黑弦的时空性质有关。将我们的结果与标量和费米子的结果进行比较,发现它们是一致的。
2017-07-21 gr-qc
Charged Scalar-Tensor Boson Stars: Equilibrium, Stability and Evolution
我们在标量张量(ST)引力理论中研究带电玻色子星。我们分析了弱场极限的解决方案,并分析表明,有一个最大的荷质比玻色子以上的弱场解决方案是不稳定的。这个电荷极限可以大于广义ST理论的GR极限。我们数值研究强场解的Brans-Dicke和幂律ST理论。我们发现电荷极限随着中心玻色子密度的增加而减小。我们讨论了在宇宙学背景下带电和不带电玻色子星的引力演化,并展示了如何在其演化过程中的任何一点上,通过重新调整一个解的尺度来计算该星的物理性质,该解的标量场的渐近值等于其初始渐近值。我们专注于演化中的恒星的粒子数是保守的,我们发现,随着宇宙学时间的增加,恒星的能量和中心密度下降。我们还分析了最近发现的中子星配置的标量化现象的外观,最后,我们给出了一个简短的讨论如何作出正确的选择的质量影响的争论共形框架,爱因斯坦框架或约旦框架,是物理的。
1999-09-12 gr-qc
Constraining nonperturbative strong-field effects in scalar-tensor gravity by combining pulsar timing and laser-interferometer gravitational-wave detectors
脉冲星计时和引力波(GW)探测器是研究强场区域引力理论的极好实验室。在这里,我们结合这些工具来测试单标量张量理论的Damour和Esposito-Far{è}se(DEF),预测非微扰标量化现象的中子星(NS)。首先,应用马尔可夫链蒙特卡罗方法,我们利用由NS和白矮星组成的五个双星系统的脉冲星定时观测中偶极辐射的缺失,以及NS的十一个状态方程(EOSs),导出DEF标量张量理论的两个自由参数的最严格约束。由于双星脉冲星的边界取决于NS质量和EOS,我们发现目前的脉冲星定时观测留下了标量化窗口,即,标量化仍然可以突出的参数空间区域。然后,我们调查,如果这些标量化窗口可以被关闭,如果脉冲星定时约束可以改善激光干涉仪GW探测器,当自发(或动态)标量集在早期(或晚期)阶段的二进制NS(BNS)的演变。对于携带恒定标量电荷的BNS的早期螺旋,我们采用Fisher矩阵分析来表明,Advanced LIGO可以改善某些EOS的脉冲星定时约束,而下一代探测器,如宇宙探测器和爱因斯坦望远镜,将能够改善所有11个EOS的这些界限。使用BNS的后期螺旋,我们估计,对于一些正在考虑的EOS的动态标量化的发病可以发生足够早,以改善DEF参数的约束,通过结合五个二进制的BNS。因此,在不久的将来,脉冲星定时和地面上的GW的直接观测的互补性将是非常有价值的,在强场制度的引力理论探索。
2017-09-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Relativistic Dynamics of Vector Bosons in the Field of Gravitational Radiation
本文考虑一个相对论性矢量玻色子的态演化模型,它包括非线性平面引力波场中粒子四速的动力学方程和极化四矢量的演化方程。除了引力最小耦合外,还提出了曲率张量线性的潮汐力来驱动粒子态的演化。得到了演化方程的精确解。本文讨论了测地运动的双折射和潮汐偏差。
2001-10-15 gr-qc
Cosmology in theories with spontaneous scalarization of neutron stars
在Damour和Esposite-Farese提出的中子星自发标量化模型中,广义相对论分支变得不稳定,从而引发标量场$ϕ$向标量化分支的快速增长.应用这种情况下的宇宙学,有致命的快子不稳定性的$ϕ$膨胀和物质的主导地位是不兼容的太阳系约束今天的字段值$ϕ_0$。在$ϕ$和暴胀子场$χ$之间存在四点耦合$g^2 ϕ^2 χ^2/2$的情况下,安森等人认为,正质量的平方大于哈勃膨胀率的平方,导致暴胀期间$ϕ$的指数抑制,并且即使在辐射主导时期之后$ϕ$增长,$ϕ_0$也可以保持很小。对于几种近似为$V(χ)=m^2 χ^2/2$的暴胀子势,我们详细研究了$ϕ$在再加热过程中以及其他宇宙学时期的动力学行为。对于一定范围的耦合$g$,均匀场$ϕ$可以在暴胀子的相干振荡过程中被参数共振放大。在Hartree近似下计算产生的粒子的逆反应,在预热过程中达到的最大值$ϕ$明显小于没有逆反应时得到的值。我们还发现,$g$符合太阳系边界上的$ϕ$在再加热结束时的最小值的顺序为$10^{-5}$,因此有一个广泛的可接受的值的$g$。因此,Anson等人提出的方案自然导致$ϕ$的可行宇宙学演化与局部引力约束一致,而不修改标量化中子星的性质。
2023-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational radiation pulses from Extreme-Mass-Ratio-Inspiral system with a supermassive boson star
未来的星载引力波探测器将观测毫赫兹的引力波。中心超大质量黑洞的极质量比吸气是提供黑洞附近信息的重要来源。事件视界将黑洞的内部区域分隔开来,没有任何东西可以从这个区域逃脱。当中心的超大质量致密天体是一个规则的、无水平旋转的玻色子星时,一个小天体可以穿过中心并遵循新的轨道类型。这将产生引力波,这在对应于中心超大质量黑洞的极端质量比螺旋的情况下是无法获得的。这可以用来检查在星系中心是否存在超大质量的旋转玻色子星。在这项工作中,我们考虑了一个极端的质量比inspiral系统描述的一个小的紧凑的对象inspiral到一个中央超大质量旋转玻色子星。综合四种特殊的赤道测地线,利用四极近似下的数值kludge方法,得到了相应的引力波形,发现在这类系统中存在着高频的引力辐射脉冲。引力辐射脉冲的频率可以达到$10^{-1}$ Hz量级,整个引力波部分的频率都在毫赫兹量级。假设中心超大质量旋转玻色子星和小型致密天体的质量分别为$10^6 M_\odot$和$10 M_\odot$,距离为$1\text{Gpc}$,证明了星载引力波探测器可以探测到引力辐射脉冲。我们的研究结果将为区分银河系中心致密天体提供可能的证据。
2021-08-30 gr-qc
Cerenkov radiation and scalar stars
我们探讨了带电粒子在标量星产生的引力场中运动的可能性,通过最近提出的引力切伦科夫机制辐射能量。我们数值证明,这是不可能的稳定玻色子星。我们还表明,孤子星可能有切伦科夫辐射的玻色子质量的特定值,虽然稀释的明星增长和实际观测的可能性减少更通常讨论的玻色子质量。这些结论减少了,虽然没有完全排除,实际上使用这种机制检测标量星的观测可能性,并导致我们考虑其他形式,如引力透镜。
2000-06-23 gr-qc
Strong-field effects in massive scalar-tensor gravity for slowly spinning neutron stars and application to X-ray pulsar pulse profiles
标量-张量引力理论中的中子星(NS)通过自发标量化现象可以获得标量电荷,产生不同于广义相对论中的时空。采用含有标量场质量项的ST理论,通过研究线性化的标量场方程,确定了自发标量化的理论参数空间。在此基础上,得到了慢旋转NS方程的全数值解,并进行了详细的研究。由此产生的时空被用来计算测试粒子测地线。利用类光测地线构造了标量化NS表面一对热点的X射线辐射剖面,并与中子星内部成分探测器(NICER)的观测数据进行了比较,验证了ST理论。
2020-09-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Emission of primordial bosonic radiation during inflation
利用统一旋量场论研究了幂律暴胀过程中中性无质量$(1, 2)\hbar$ -自旋玻色子的辐射。我们表明,在暴胀过程中,引力子和光子的波长(在物理坐标上)随哈勃半径的增加而增加:$λ_{Ph} \sim a/H$。计算了与这些玻色子有关的量子作用量,结果是普朗克常量的一个分数。
2018-06-13 gr-qc hep-th
Exact Hawking Radiation of Scalars, Fermions, and Bosons Using the Tunneling Method Without Back-Reaction
在$\hbar$中,采用隧道方法,对任意标量、费米子和自旋1玻色子的霍金辐射进行了研究,但忽略了反反应效应。结果表明,附加量子项对霍金温度没有新的贡献。事实上,它被发现,在标准量子WKB近似的小$\hbar$的限制被取代的引力WKB方法中的近视界的限制。
2011-02-24 gr-qc hep-th
Reconstruction of an AdS Radiation/Boson Star Bulk Geometry Using Light-cone Cuts
光锥切割是最近提出的一种重建全息时空共形度规的方法。我们探讨如何获得编码的结构,这些光锥切割的散装几何形状的额外信息。特别是,我们研究了如何双曲角有关的尖在光锥切割编码的时空物质含量的信息。我们提供了一个明确的数值例子重建度规的4维时空的玻色子星和气体的辐射在AdS的叠加组成。
2017-08-10 gr-qc hep-th
Gravitational laser: the stimulated radiation of gravitational waves from the clouds of ultralight bosons
本研究揭示由克尔黑洞与超辐射玻色子云构成的引力原子中可产生引力波受激辐射,共振跃迁会放大引力波并形成强定向的新型引力波信号,为引力波探测提供新方向。
2024-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Production of Vector Bosons and Cosmic Microwave Background Radiation
考虑了相对单位宇宙模型中矢量W,Z-玻色子的强烈宇宙创生。研究了场论模型,这些模型预言宇宙中的CMB辐射和重子物质可能是这些原初玻色子衰变和湮灭过程的产物。
2005-04-25 astro-ph gr-qc hep-ph
First-Order Transitions in Charged Boson Nebulae
利用球对称时空中最小耦合复标量场Einstein-Maxwell-Klein-Gordon方程组的一阶近似解,研究了引力和电场对带电标量源的反馈.在微扰的方法,我们计算,在辐射区,过渡振幅和相干源场再生率。
2003-03-10 gr-qc
Vector gauge boson radiation from compact binary systems in a gauged $L_μ-L_τ$ scenario
一个紧凑的双星系统的轨道周期衰减主要是由于四极引力辐射,这与观测一致的百分之一。其他类型的辐射,如超轻标量或赝标量辐射,大质量矢量玻色子辐射也有助于轨道周期的衰减,只要发射粒子的质量小于紧凑双星系统的轨道频率。得到了中子星-中子星和中子星-白矮星双星在大质量矢量场辐射下的能量损失表达式。中子星由于简并电子的化学势较大,所以具有较大的μ介子电荷。我们导出了双星中由于$U(1)_{L_μ-L_τ}$规范玻色子辐射引起的能量损失。对于矢量玻色子的辐射,质量受致密双星轨道频率$M_{Z^\prime}<Ω\simeq10^{-19}eV$的限制。利用轨道周期衰减公式,得到了四个紧致双星系统规范$L_μ-L_τ$理论中规范玻色子耦合常数的限制。对于矢量规范玻色子μ子耦合,我们发现对于$M_{Z^\prime}<10^{-19}eV$,耦合常数的约束是$g<\mathcal{O}(10^{-20})$。我们还得到了有质量矢量普罗卡场和能与μ子耦合的规范场的不相容图。
2019-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Massive Boson Superradiant Instability of Black Holes: Nonlinear Growth, Saturation, and Gravitational Radiation
在完全广义相对论中,我们研究了大质量玻色子在旋转黑洞周围的超辐射不稳定性,而没有假设空间对称性。我们专注于一个快速旋转的黑洞的情况下,在一个矢量玻色子的康普顿波长可比的黑洞半径,这是相对论效应最大化的制度。我们跟踪玻色子云的增长,通过超辐射进入非线性区域,因为它旋转到黑洞,达到最大能量,并开始通过引力波的发射消散。我们发现,超辐射不稳定性可以有效地转换成引力辐射的黑洞的旋转能量的显着的一部分。
2018-09-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational waves and kicks from the merger of unequal mass, highly compact boson stars
近几十年来,玻色子星作为致密物体的简单、自洽模型以及在某些暗物质场景中形成的自引力结构引起了人们的广泛关注。通过电磁特征直接探测这些假想物体是不可能的,因为它们的玻色子成分预计不会与普通物质和辐射发生显着相互作用。然而,玻色子双星可能会形成并合并,释放出可检测到的引力波信号,这可能会将它们与包含黑洞和中子星的普通紧凑物体双星区分开来。我们研究了两个玻色子星的合并,通过数值演化的完全相对论性爱因斯坦-克莱因-戈登方程的复杂的标量场与孤立子的潜力,产生非常紧凑的玻色子星。由于质量-半径图的陡峭,我们可以研究质量比高达$q\approx23$的不等质量玻色子双星的动力学和引力辐射,而不像演化大质量比的双星黑洞那样困难。与先前研究的等质量情况类似,我们对合并的数值演化产生了一个非旋转的玻色子星或一个旋转的黑洞,这取决于初始质量和双星角动量。我们没有发现任何证据表明,在旋转的黑洞或玻色子星周围形成了同步标量云。有趣的是,与等质量的情况相反,耗散角动量的机制之一现在是不对称的,并导致大的反冲速度(高达几个$10^4\,{\rm km/s}$),这可能会产生游荡的残余玻色子星。我们还比较了玻色子双星和黑洞双星的引力波信号,并讨论了地面干涉仪对这些差异的探测能力。
2022-09-16 gr-qc
Violation of Cauchy-Schwarz inequalities by spontaneous Hawking radiation in resonant boson structures
经典Cauchy-Schwarz不等式的违反被确定为声波黑洞中自发霍金辐射的明确特征。这种破坏在从形成声波视界的共振玻色子结构发射的辐射光谱中的峰值附近可能特别大。作为频率依赖的霍金辐射强度的函数,我们分析了分离亚音速和超音速冷凝流两个区域的双势垒结构的CS破坏程度和最大破坏温度。我们还考虑了共振声波视界是由空间相关的接触相互作用产生的情况。在某些情况下,CS破坏可以观察到直接原子计数的飞行时间实验。我们表明,在传统的零频率辐射峰附近,决定性的CS违反不会发生。
2014-04-07 cond-mat.quant-gas gr-qc physics.optics
Radiation from a receding mirror: Unruh-DeWitt detector distinguishes a Dirac fermion from a scalar boson
众所周知,闵可夫斯基时空中的后退镜可以模拟黑洞的形成,在晚期产生类似霍金的辐射。我们要问的是,观察者需要做些什么才能分辨出这种辐射是费米子辐射还是玻色子辐射。专门研究1+1维中的无质量场,我们发现Unruh-DeWitt探测器可以做到这一点:与旋量场的标量密度线性耦合的检测器的后期跃迁速率与费米热浴的亥姆霍兹自由能量密度成比例,因此显示出费米-狄拉克统计的明显符号,而在线性耦合到标量场或其导数的检测器的响应中没有对应物。相比之下,只检查应力-能量张量的观察者看不到费米子和玻色子之间的区别,无论是在晚期还是早期。
2020-03-05 gr-qc hep-th quant-ph
Black hole radiation of massive spin-2 particles in (3+1) dimensions
本文研究了(3+1)维静态球对称事件视界中质量为2的玻色子(非零质量引力子)的辐射。为此,我们考虑的量子隧穿现象的框架内的问题。我们将半经典WKB近似应用于Fierz-Pauli方程,计算了大质量引力子的隧穿率。辐射的温度借助于玻尔兹曼表达式获得。我们的研究结果与现有文献中已有的霍金辐射研究结果一致。
2016-05-21 gr-qc
Electromagnetic emission from axionic boson star collisions
我们通过爱因斯坦场方程的非线性演化来探讨存在轴子耦合时玻色子星的动力学。我们发现,对于大的轴子耦合,孤立的玻色子星变得不稳定,并通过电磁辐射的大爆发衰变,变得质量更小,更稀。我们的完整的非线性结果是在很好的协议与平面空间估计的临界耦合。然后,我们考虑了次临界玻色子星的迎头碰撞,并研究了电磁和引力信号。玻色子恒星集群周围的临界点通过相互作用,我们认为,合并一般也是电磁辐射的来源,除了引力波,它可以用来放置约束的轴子耦合,如果这样的多信使信号被检测到。
2022-07-12 gr-qc hep-ph
Numerical studies on core collapse supernova in self-interacting massive scalar-tensor gravity
我们用标量张量理论研究了具有大质量自相互作用标量场的恒星核坍缩。在这些理论中,在恒星核心坍缩过程中可能会产生强烈的长寿命逆啁啾信号,这为我们提供了几个潜在的吸烟枪签名,可以使用当前的地面探测器发现。结果表明,在标量场的势场中存在自相互作用可以显著地抑制自发标量化和非标引力波辐射的振幅。此外,由于自相互作用的这种抑制是频率依赖的,并且可以在LIGO/Virgo的敏感波段中辨别。因此,在用引力波探测约束标量-张量耦合参数时,应考虑自相互作用。或者,如果探测到这样的反引力波信号,那么人们就可以推断出自我相互作用的存在。
2019-08-29 astro-ph.HE gr-qc
Boson stars and oscillatons in an inflationary universe
在1+D de Sitter型暴胀时空中,考虑了爱因斯坦引力耦合到大质量标量场的球对称引力束缚振荡标量块(玻色子星和玻色子).我们表明,由于膨胀玻色子恒星和玻色子失去质量通过标量辐射,但在一个速度是指数小的膨胀率是缓慢的。
2010-07-02 gr-qc hep-th
Aharonov-Bohm Radiation of Fermions
我们分析了带电费米子的Aharonov-Bohm辐射,从振荡的弦和宇宙弦。我们发现,辐射的角模式的功能,显着不同的玻色子。例如,最低谐波的费米子辐射近似各向同性地分布在振荡的螺线管周围,而对于玻色子,辐射是偶极的。我们还研究了发射的费米子-反费米子对的自旋极化。从宇宙弦的扭结和尖点的费米辐射线性依赖于紫外截止,这表明在能量尺度可比的弦能量尺度强发射。
2010-08-21 astro-ph.CO cond-mat.other gr-qc
Thermal Conditions for Scalar Bosons in a Curved Space Time
给出了在某一特定温度下,能量动量张量的真空期望值可视为统计平均值的条件。当产生的粒子的平均值是平稳的,一个普朗克分布的场模式得到。在无质量近似下,温度依赖性与辐射主导的类弗里德曼模型的温度依赖性相同。
1996-01-22 gr-qc hep-th
Ultralight bosonic dark matter in white dwarfs and potential observational consequences
流体和超轻玻色子暗物质可以通过引力相互作用形成稳定的费米子-玻色子星,它们是爱因斯坦-欧拉-(复杂的、有质量的)克莱因-戈登系统的静态正则混合解。在这项工作中,我们研究了通过引力冷却的球形混合白矮星-玻色子星的动力学形成,其性质取决于玻色子粒子的质量和玻色子星的质量。由于玻色子暗物质的吸积,白矮星迁移到一个密度更大、结构更紧凑的玻色子恒星核心,从而改变了它的引力红移,并改变了光球层发出的电磁辐射。我们讨论了引力红移的变化的影响,原则上可以产生任何类型的暗物质,这可能会导致小的差异估计质量和半径来自白矮星的观测。
2022-02-01 astro-ph.SR gr-qc
Stimulated radiation from superradiant scalar cloud in scalar-tensor theory
Central China Normal University(华中师范大学);National Institute of Technology, Miyakonojo College(宫崎国立技术学院)
该研究探讨了标量云在 Kerr 黑洞附近的超辐射不稳定性,揭示了受激衰变产生可检测电磁信号的机制,并通过 chameleon 机制解释了标量-物质耦合对物质分布的敏感性。
2026-01-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational collapse of a radiating shell and radiation bursts
研究了耦合到标量辐射场的自引力玻色子厚壳的坍缩。由于坍缩的非绝热性,壳层(量子)内部自由度从(经典)引力场吸收能量并被激发。然后,以(热)辐射的突发的形式发射激发能,并且估计轨迹上的对应的反作用。
2001-07-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Particle Physics Bounds from the Hulse-Taylor Binary
观测到脉冲双星PSR 1913+16的轨道周期以$2.40\times 10^{-12}$ s/s的速率减小,这与引力辐射四极公式的预测一致,误差在1%以内。轨道周期的减少也可能是由其他无质量粒子的辐射引起的,如标量和赝标量南武-戈德斯通玻色子。假设这种能量损失小于引力辐射的1%,我们就可以建立这些粒子与核子耦合的界限。对于$g_s~ϕ~\barψ~ψ$形式的标量核子耦合,我们发现$g_s< 3\times 10^{-19}$。从无质量Goldstone玻色子的辐射损失出发,我们建立了QCD真空角$θ$和重子数对称性自发破缺尺度$f$上的$θ/f< 7.5\times 10^{-16}$ GeV $^{-1}$.
1994-10-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Inspiral gravitational waveforms from compact binary systems in Horndeski gravity
在Horndeski理论的一个子类中,引力的速度相当于光速,我们研究了致密双星系统在螺旋阶段发出的引力辐射。我们计算了依赖于标量场的点状粒子的能量动量张量的后牛顿展开下标量扰动的波形。这种标量模式不仅引起引力波的呼吸和纵向极化,而且除了与横向和无痕张量极化相关的能量损失外,它还负责标量引力辐射。我们计算的傅立叶变换的引力波形的两个张量极化下的定相近似,并表明所得到的波形减少到一个参数化后爱因斯坦(ppE)形式主义。ppE参数与爱因斯坦坐标系中的标量电荷直接相关,标量电荷的存在对于允许偏离广义相对论(GR)至关重要。我们应用我们的一般框架,几个具体的理论和表明,一个新的理论的自发标量化与高阶标量动力学项离开有趣的偏离GR,可以探测的观测引力波发射的中子星-黑洞二进制。如果标量质量超过典型轨道频率$ω\simeq 10^{-13}$ ~eV的数量级,这是最近提出的具有自相互作用势的标量化中子星的情况,引力波形实际上减少到GR中的引力波形。
2023-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ultralight dark matter or dark radiation cosmologically produced from infrared dressing
在辐射主导的宇宙学中,研究了玻色子或费米子重粒子被它们耦合到的无质量粒子云的红外敷料作为超轻暗物质或暗辐射的可能产生机制。我们实现了一个有效的波长远小于哈勃半径的绝热膨胀结合非微扰和明显的幺正动力学remation方法来研究初始单重粒子态的时间演化。我们发现一个惊人的相似的粒子衰变过程:初始振幅的单个粒子的时间衰减,而不是指数,但与幂律与异常尺寸$\propto t^{-Δ/2}$具有交叉到$t^{-Δ}$的重粒子成为非相对论性的玻色子和费米的情况下,表明一定的普遍性。在较长的时间内,渐近态是重粒子和无质量粒子的纠缠态。纠缠熵的增长下描述的信息流从初始的单粒子到最终的多粒子状态的时间演化。在渐近状态下的能量动量张量的期望值由两个独立的流体描述,每个流体都服从协变守恒,一个是重粒子,另一个是相对论性(无质量)粒子(暗辐射)。由于纠缠,两种流体共享相同的冻结分布函数和熵。
2022-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph