Stellar models in Brane Worlds
在这里,我们考虑从膜世界的观点,在恒定密度和多变流体的情况下,恒星动力学的全面研究。我们开始我们的研究编目的最低要求,以获得一个紧凑的对象与施瓦兹柴尔德外部,突出的低和高的能量限制,边界条件,以及适当的行为外尔贡献内部和外部的明星。在前面的要求下,我们展示了恒星行为的广泛研究,从恒定密度的恒星及其扩展的情况下存在的非局部贡献。最后,我们把注意力集中到更现实的恒星与多方状态方程,特别是在白矮星的情况下,并研究其静态配置的数值。其中一个主要的结果是,包含了来自膜世界模型的外尔函数,允许存在比广义相对论更紧凑的结构。
2015-01-20 gr-qc
Relativistic polytropic equations of state in Hořava gravity and Einstein-æther theory
研究了在Horava引力和Einstein-aether理论中考虑各向异性流体的球对称内部精确解和解析解的背景下特征时空的状态方程。特别是,对于一个给定的各向异性内部解决方案,与密度的径向和切向压力的状态方程推导出,通过多项式最佳拟合。此外,众所周知的相对论多方状态方程,以获得配置文件的恒星物体内部的物理量所提供的具体的精确解考虑。然后表明,需要修改这些状态方程以考虑密度和压力的分布。
2018-08-02 gr-qc hep-th
Non-relativistic stellar structure in the Fierz--Pauli theory and generic linear massive gravity
研究线性大质量引力论中非相对论恒星结构,构建了FP与非FP理论下的主微分方程并求得多方指数n=0和1的精确解,发现FP理论无质量极限存在不连续行为,给出了引力子质量的观测约束。
2024-03-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Information-Entropic Method: Stability of Stars and Modified Gravity Theories
我们在两个修正的引力理论中研究了非相对论性多变星的稳定性,除了Horndeski引力和Eddington启发了Born Infeld理论使用配置熵方法。我们从恒星有效方程出发,采用空间定域的能量密度有界函数作为解,构造了相应的组态熵。我们使用与参考文献作者相同的论证。[1,2]证明了如果组态熵随绝热指数曲线的变化存在峰值,则恒星是稳定的。具体地说,对应于Ekrasekhar稳定性界的稳定区和不稳定区之间的边界由最大峰的存在指示,而最稳定的多变星由相应曲线中的最小峰指示。我们发现,Beyond Horndeski引力理论和Eddington Born Infeld理论的非相对论极限所预言的Krasekhar稳定界临界绝热指数和最稳定多变星的临界绝热指数与广义相对论所预言的临界绝热指数不同,其差别取决于两种理论的自由参数。
2017-12-19 astro-ph.SR gr-qc
Static Spherically Symmetric Chaplygin and Polytropic Fluid Solutions in Teleparallel $F(T)$ Gravity
Dalhousie University(达尔豪斯大学)
研究协变teleparallel F(T)引力中由非线性Chaplygin和多方流体驱动的静态球对称时空,利用CSC形式推导场方程和守恒律,发展重构程序获得多种解分支,包括常数半径、致密星、类黑洞和类虫洞分支,揭示了非线性扭率修正对解空间的影响。
2026-07-14 gr-qc math-ph math.MP
Non-relativistic stellar structure in higher-curvature gravity: systematic construction of solutions to the modified Lane-Emden equations
本文在线性化高曲率引力中以规范不变方式建立修正 Lane-emden 方程,提出含表面条件的边值问题求解方案,并利用 n=0、1 的解析解约束恒星性质与 Weyl 平方修正。
2023-03-07 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Numerical solutions of the modified Lane-Emden equation in f(R)-gravity
用迭代法数值求解了修正的Lane-Emden方程。在f(R)-引力的弱场极限近似下,通过在修正的Poisson方程中考虑适当的多方状态方程,可以得到这样一个积分-微分方程。原则上,这种方法允许处理尚未探索的自引力系统,这些系统可以解释逃离标准恒星理论的奇异恒星结构。
2013-11-12 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Reissner-Nordstrom and charged gas spheres
本文的主要观点是对恒星结构和其它等离子体理论中光子气体的适当处理提出了建议。这个问题出现在多方气体球的研究中,我们已经介绍了一些创新。其主要思想,已经在中性,均匀,多变恒星模型的上下文中提出,是坚实的基础上的理论变分原理。另一个重要的新颖性是让质量分布扩展到无穷大,体积和大气之间的边界由密度触发的多变指数的突然变化定义。在这个程序中,合乎逻辑的下一步是包括辐射的影响,这是一个非常重要的复杂性,因为完整的处理必须包括电离的帐户,因此场代表电子,离子,光子,引力子和中性原子。作为准备,我们考虑带电但均匀的模型,只涉及重力,电磁和一个代表质量和电荷的标量场;简而言之,非中性等离子体。虽然这项工作只代表了恒星理论发展的一个阶段,没有直接应用于物理系统,但它确实揭示了修改后的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的Reissner-Nordstrom解的意义。应用到一个简单的系统。
2007-08-30 gr-qc
Small Anisotropy in Stellar Objects in Modified Theories of Gravity
恒星物体的内部结构可能由于几个原因而具有小的压力各向异性,包括旋转和磁场的存在。在这里,保留近似的球对称,我们研究的可能作用,在恒星内部的小各向异性的理论修改后的重力,这是已知的改变恒星内部的流体静力平衡条件。我们展示了如何各向异性可能会把修改后的重力参数的上下限取决于多方状态方程,并确定它们的数值。我们还研究了这些理论中的恒星物体的质量,假设这样的状态方程,并发现白矮星中的Brachasekhar质量极限得到大幅修改相比,各向同性的情况下,即使没有假设极端磁场的存在。本文还简要评述了小压力各向异性对低质量恒星氢燃烧极限的影响。它示出,在这里的各向同性的情况下,可以预测的标量张量参数的理论下限,除了一个已知的上限。
2018-11-19 astro-ph.SR gr-qc
Static Neutron Stars Perspective of Quadratic and Induced Inflationary Attractor Scalar-tensor Theories
本研究主要从静态中子星的角度研究两类宇宙学暴胀吸引子理论,即诱导暴胀吸引子和二次暴胀吸引子。这两种宇宙学模型在宇宙学上是可以区分的,因为其中一种模型不能提供一个可行的暴胀现象,因此本文研究了这两种理论对静态中子星的预言,主要关注中子星的质量和半径。我们的目的是证明,虽然模型有不同的暴胀现象,中子星的唯象预测的两个模型是非常相似的。我们使用一种强有力的双打靶数值技术在Einstein坐标系下数值求解Tolman-Oppenheimer-Escheroff方程,在导出三种多方状态方程的质量-半径图后,我们导出了Jordan坐标系的质量和半径.关于状态方程,我们使用多方状态方程,其中小密度部分是WFF 1、APR或中间刚度状态方程SLy。我们模型的结果将面临最近发展起来的对特定质量中子星半径的严格限制。正如我们所示,唯一的状态方程,它提供的结果兼容的约束是SLy,二次和诱导通货膨胀吸引子。因此,如今,中子星的标量张量描述由于越来越多的约束观测而受到严格审查,这最终也可能限制暴胀理论。
2023-03-11 gr-qc
Dynamics of General Barotropic Stellar Fluid in the Framework of $R+2αT$ Gravity
在线性$f(R,T)$重力模型的框架下,研究了具有线性和多变状态方程(EoS)的球对称均匀理想正压流体的重力坍缩.这种修正的引力有可能解释观测到的宇宙加速。计算采用变换的时间坐标$t \to \sqrt{\frac{ρ_0}{3}} t$完成,其中$ρ_0$是流体的初始密度。对于线性EoS $p=ωρ$,导出了它是真奇点的条件,以及形成覆盖奇点的视视界的充分条件。对于具有EoS $p=Kρ^{1+\frac{1}{n}}$的多方体,已经获得了作为流体密度($ρ$)的函数的比例因子($A$),然后将其用于研究流体的动力学。多变指数($n$)和比例常数($K$)中的流体动力学的作用进行了研究。在这一领域中得到了一种新的奇异物质场,它具有不同的尺度因子对密度的依赖性,并且有可能引起反弹宇宙学,只要它是宇宙中的主导流体,并进行了研究。讨论了能源条件。
2019-02-23 gr-qc
Stellar structure model in hydrostatic equilibrium in the context of $f(\mathcal{R})$-gravity
在这项工作中,我们提出了一个恒星结构模型从$f(\mathcal{R})$ -引力的角度来看,能够描述一些类的恒星(白矮星,棕矮星,中子星,红巨星和太阳)。该模型基于$f(\mathcal{R})= \mathcal{R}+ f_2 \mathcal{R}^2$-重力场方程、流体静力平衡方程和多方状态方程。我们将所得结果与牛顿理论的结果进行了比较。据观察,在这些系统中,高曲率制度出现,恒星结构方程进行修改。尽管该模型简单,但结果令人满意。恒星的压力、密度和温度的估计值在观测所确定的范围内。这个$f(\mathcal{R})$ -引力模型已经被证明是描述强场恒星如白矮星、中子星和棕矮星所必需的,而弱场恒星如红巨星和太阳则最好用牛顿理论来描述。
2017-08-26 astro-ph.SR gr-qc
Polytropic Stars in $f(Q) = Q +ξQ^2$ covariant formulation
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais(巴西国家空间研究所);Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学)
本文研究了 $f(Q) = Q +ξQ^2$ 引力模型在多态星体中的应用,推导了 Tolman-Oppenheimer-Volkoff 方程并分析了非度量性行为。
2025-12-01 astro-ph.CO gr-qc
Introduction to stellar and substellar physics in modified gravity
本文介绍修正引力框架下的莱恩-埃姆登形式体系,涵盖多方状态方程、缓慢旋转天体,并用于研究恒星与亚恒星中的轻元素燃烧和冷却模型。
2023-11-24 astro-ph.EP astro-ph.SR gr-qc
Stellar structure in a Newtonian theory with variable $G$
一个类似牛顿的理论受到Brans-Dicke引力拉格朗日量的启发,最近被提出。对于静态配置的引力耦合获得的物质分布内的内在空间依赖性。因此,只要不引起屏蔽机制,天体物理学配置的内部可以为这种方法提供可测试的环境。在这项工作中,我们专注于恒星流体静力平衡结构在这种变化的$G$方案。本文提出了一种修正的Lane-Emden方程,并讨论了它在不同多变指数下的解。讨论了Brans-Dicke参数的类似物--理论参数$ω$对恒星物理性质的影响。
2021-09-17 gr-qc
Modified Gravity at Astrophysical Scales
使用微扰的方法,我们解决恒星结构方程的低密度(太阳型)恒星的内部描述与多方状态方程的情况下,涉及修改后的重力理论的子集。而不是专注于特定的理论,我们认为一个模型无关的方法,其中偏离广义相对论有效地描述了一个单一的参数$ξ$。我们发现,对于低于恒星广义相对论半径的长度尺度,由修正引力引入的修正会影响质量和半径的计算值。因此,恒星的光度也受到影响。我们讨论了更高密度的恒星和可观测性的影响之前描述的可能进一步的影响。
2019-02-25 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Invariant quantities of Scalar-Tensor Theories for stellar structure
本文给出了一类具有标量-张量表象的引力理论的相对论性流体静力平衡方程。事实证明,恒星结构方程可以相对于标量张量不变量来写,从而解释它们的物理作用。
2021-06-23 gr-qc
Phase transition and stiffer core fluid in neutron stars: Effects on stellar configurations, dynamical stability, and tidal deformability
在这项工作中,我们调查的相变和更硬的流体在中子星的核心上的静力平衡配置,动力稳定性和潮汐变形的影响。为此,考虑到在核心和信封中的流体遵循相对论多方状态方程。我们发现,相变和更硬的流体在核心将反映在总质量,半径,声速,核心半径,径向稳定性与缓慢和快速转换的界面,和潮汐变形。我们还研究了啁啾质量为GW $170817$的中子星系统的无量纲潮汐形变$Λ_1$和$Λ_2$。最后,我们将我们的结果与观测数据进行对比,以显示相变和更硬的核心流体在中子星研究中可能发挥的作用。
2023-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Solving Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations in $f(T)$ gravity: a novel approach applied to polytropic equations of state
本文提出用数值方法求解 $f(T)$ 引力下的 Tolman-Oppenheimer-Volkoff 方程,并结合多方物态方程描述中子星结构,以评估不同 $f(T)$ 模型与广义相对论的差异及其允许的最大质量。
2023-04-12 gr-qc hep-th
Stellar Evolution of Compact Stars in Curvature-Matter Coupling Gravity
本文在$f(R,T,Q)$引力的假设下,利用MIT袋模型和一个现实的多方状态方程,研究了能量密度和流体压力相互关联的致密天体的恒星演化,其中$Q=R_{ab}T^{ab}$ .以$δ$为耦合参数,导出了场方程和流体静力平衡方程,并对$R+δQ$泛函形式进行了数值分析。我们讨论了各种物理性质的依赖关系,如压力,能量密度,总质量和表面红移的模型参数的选择值。通过检验能量条件、因果关系条件和绝热指数的有效性,检验了该模型的物理可接受性。我们还研究了由于物质曲率耦合对致密恒星系统的影响。发现最大质点位于观测范围内,这表明我们的模型适合于描述致密恒星。
2019-04-11 gr-qc
Hydrostatic equilibrium and stellar structure in f(R)-gravity
本文考虑由f(R)引力导出的Laé-Emden方程,研究了恒星结构的流体静力平衡。这样的方程是通过考虑f(R)-引力的牛顿极限而在度量方法中得到的,它产生了一个修正的泊松方程,然后引入了具有多方指数n的压力和密度之间的关系。修正后的方程得到一个积分微分方程,在极限f(R)\rightarrow R下,它成为标准的Laé-Emden方程。通过求解n的某些值,我们得到了引力势的径向分布。与来自广义相对论的解的比较表明,它们是相容的和物理相关的。
2010-12-31 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Role of $σR^{2}+γR_{μν}T^{μν}$ Model on Anisotropic Polytropes
本文在$f(R,T,Q)$引力框架下分析了多方状态方程控制下的各向异性恒星演化,其中$Q=R_{ab}T^{ab}$。在$σR^{2}+γQ$重力模型的影响下,构造了场方程、流体静力平衡方程和迹方程,并进行了数值求解,其中$σ$和$γ$为任意常数.我们研究了各种物理特性,如径向/切向压力,能量密度,各向异性因子,总质量和表面红移的模型参数的特定值的依赖。通过验证能量条件、因果关系条件和绝热指数的有效性,讨论了所考虑模型的物理可接受性。我们还研究了由于强非最小物质曲率耦合对各向异性多面体的影响。结果表明,多变星是稳定的,它们的最大质点位于观测所要求的克拉塞卡极限之内。
2018-12-18 gr-qc
Strongest constraint in $f(R) = R+ αR^2$ gravity: stellar stability
在引力的$f(R)$理论的度规方法中,四阶场方程经常被改写为存在标准物质和曲率流体(它聚集了所有额外的项)的有效爱因斯坦方程,总是在约旦框架中。在这幅图中,我们研究了$f(R) = R+ αR^2$模型的强引力区。特别是,我们专注于由普通物质的混合物组成的致密恒星的稳定性-由多方状态方程描述-和在其他标准爱因斯坦引力中的有效曲率流体,因此我们能够应用通常的方程来控制相对论性恒星的径向绝热振荡。为了保证恒星的稳定性,我们对自由参数的新限制是$α\lesssim 2.4 \times 10^8\ \text{cm}^2$,比文献中以前的结果(仅基于质量-半径关系)限制了大约$100$倍。
2020-11-29 gr-qc
Neutron stars in $f(R,T)$ gravity with conserved energy-momentum tensor: Hydrostatic equilibrium and asteroseismology
在具有守恒能量动量张量的$f(R,T)$引力框架下,考虑多方状态方程,研究了球对称相对论性恒星的平衡和径向稳定性.修正的恒星结构方程和钱德拉塞卡脉动方程都是针对$f(R,T)= R+ h(T)$重力模型推导出来的,其中函数$h(T)$采取了特定的形式,以保证能量动量张量的守恒方程。详细研究了中子星的半径、质量、结合能和振荡谱等性质。我们的研究结果表明,一个尖点-这标志着不稳定的外观-形成时,结合能被绘制为紧凑的恒星固有质量的函数。我们发现,基本振动模式的平方频率通过零的中心密度值对应于这样一个尖点的结合能是一个最小值。
2021-08-25 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic stars in f(R) and scalar-tensor theories
我们研究相对论恒星的标量张量引力理论的背景下,试图解释观测到的宇宙加速度,并通过变色龙机制满足当地的重力约束。更具体地说,我们考虑两种类型的模型:标量张量理论与逆幂律势和f(R)理论。使用松弛算法,我们构造数值静态相对论恒星,无论是恒定的能量密度配置和多方状态方程。我们可以在恒星表面达到$Φ\sim 0.3$的引力势,即使在f(R)理论中有一个“不受保护的”曲率奇点。然而,只有当压强不超过能量密度的三分之一时,我们才能找到静态的结构,除非可能在恒星的有限区域(否则,人们预计快子不稳定性会发展)。这个约束是满足现实状态方程的中子星。
2010-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stellar Oscillations in Modified Gravity
本文从修正的引力流体力学方程出发,在标量张量理论中导出了控制恒星线性、绝热、径向扰动的运动方程。有两个新功能:首先,对恒星振荡周期的本征值方程进行了修正,使得本征频率总是大于广义相对论的预测值。第二,改变了恒星不稳定性的广义相对论条件,使得绝热指数在不稳定模出现之前可以降到4/3以下。在修正的引力理论中,恒星更稳定。专门的变色龙理论的情况下,我们调查这些影响的数值使用多变的莱恩-埃姆登星和模型来自修改后的重力恒星结构模拟。振荡周期的变化可达50%,不稳定性的临界绝热指数下降了10 ^(-1)量级。通过求解造父变星模型的新方程,发现使用周期-光度关系推断的距离的变化可以比仅考虑修改的平衡结构的变化大三倍。我们讨论了这些结果对最近和即将到来的天体物理测试的影响,并估计以前的方法可以产生新的约束,使得修改在10 ^(-8)阶牛顿势的区域中被屏蔽。
2013-12-22 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Numerical simulations of stellar collapse in scalar-tensor theories of gravity
我们提出了球对称的核心崩溃和紧凑的物体形成的标量张量引力理论的数值相对论模拟。附加的标量自由度引入了传播的非线性引力波模式。用当前和未来的引力波实验探测到的标量波可能构成强场修正广义相对论的确凿证据。我们崩溃多方和更现实的前超新星配置文件使用高分辨率的冲击捕获计划和近似处方的核物质状态方程。最有希望的标量辐射源是坍缩成黑洞的质子中子星。在银河系核心坍塌事件形成黑洞的情况下,先进的LIGO可能能够在与当前太阳系和双星脉冲星测量相当的水平上对理论参数进行独立约束。在该地区的参数空间接纳自发标化的恒星,过渡到配置突出的标量头发黑洞形成之前,进一步增强了发射信号。虽然一个更现实的治疗的微观物理是必要的,充分调查自发标度化的中子星残余物的发生,我们推测,形成这样的对象可以约束参数的理论超出目前的界限与太阳系和双星脉冲星实验。
2016-05-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Scalarized Hybrid Neutron Stars in Scalar Tensor Gravity
本文在标量张量引力框架下研究混合中子星的标量化,发现标量化对袋常数、s夸克质量和密度跳跃比对微扰QCD修正参数更敏感。
2024-07-15 astro-ph.HE gr-qc
Stellar modeling via the Tolman IV solution: The cases of the massive pulsar J0740+6620 and the HESS J1731-347 compact object
本文在Einstein引力下采用Tolman IV精确解析解,对已知质量和半径的致密天体进行各向同性建模,首次成功刻画大质量脉冲星PSR J0740+6620与异常轻的HESS致密天体,并指出引入多方状态方程薄壳层可解决表面绝热指数发散问题。
2024-08-27 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Maximal Masses of White Dwarfs for Polytropes in $R^2$ Gravity and Theoretical Constraints
我们研究了白矮星在$f(R)$引力中的拉塞卡极限,用一个简单的多方状态方程描述恒星物质。我们使用最流行的$f(R)$引力模型,即$f(R)=R+αR^2$引力模型,用$p=Kρ^{1+1/n}$形式的多方状态方程计算了不同$n$参数值下的恒星构型参数。为了简化我们的分析,我们使用等价的爱因斯坦框架形式的$R^2$ -引力,这基本上是一个标量张量理论与众所周知的潜在的标量场。在这种描述中,人们可以使用简单的近似标量场$ϕ$只留下它的潜在的长期。我们的分析表明,对于非相对论的情况下与$n=3/2$,$R^2$ -重力和广义相对论之间的差异可以出现只有当参数$R^2$长期$α$,采取接近最大限度的值来自二进制脉冲星数据,即$α_{max}=5\times 10^{15}$厘米$^2$。因此,对低质量白矮星的研究很难对参数$α$给出限制。对于相对论性多面体与$n=3$,我们发现,在原则上可以改变更小的$α$值的Ekrasekhar限制。计算的主要结论是存在大质量$\sim 1.33 M_{\odot}$的白矮星,这对$R^2$引力模型的参数$α$有更严格的限制.具体而言,我们对$R^2$模型的参数$α$的估计是$α\sim 10^{13}$ cm $^2$。
2022-11-29 gr-qc
Electromagnetic Effects on the Complexity of Static Cylindrical Object in $f(G,T)$ Gravity
在$f(G,T)$理论中研究了电磁场作用下各向异性圆柱体的复杂性,其中$G$和$T$分别表示Gauss-Bonnet项和应力-能量张量的迹.为此,我们计算了修正的场方程,非守恒方程和质量分布,以帮助理解天体的结构。黎曼张量被分为不同的结构标量,其中之一被称为复杂性因子。该因子用于测量由于不均匀能量密度、各向异性压力和电荷的参与而导致的系统的复杂性。利用复杂性因子的消失作为约束条件,得到了Gokhroo-Mehra模型和多方状态方程的带电静态解.我们得出结论,电荷的存在降低了各向异性系统的复杂性。
2023-01-10 gr-qc
Stellar configurations in f(R) theories of gravity
我们研究恒星的配置和周围的时空在度规$f(R)$引力理论。特别是,我们专注于太阳的多方模型中的$f(R)=R-μ^4/R$模型。我们展示了如何恒星配置的$f(R)$理论可以,通过适当的初始条件,被选择为等于所描述的Lane-Emden方程和如何一个简单的标度关系之间存在的解决方案。我们还推导出正确的解决方案解析附近的恒星中心的$f(R)$理论。以前的分析和数值计算结果得到证实,表明太阳周围的时空是不相容的太阳系的引力性质的限制。数值计算表明,恒星的配置,与一个定期度规在中心,导致$γ_{PPN}\simeq1/2$以外的恒星即。Schwarzschild-de Sitter时空不是这种构型的正确真空解。相反,通过选择Schwarzschild-de Sitter度规作为外部解,我们发现恒星的构型不变,但度规在中心是不规则的。本文讨论了建立一个与太阳系实验相兼容的$f(R)$理论的可能性以及由天体半径-质量关系引起的可能的新约束。
2007-05-28 astro-ph gr-qc
Spherical neutron star collapse toward a black hole in tensor-scalar theory of gravity
完整的张量标量和流体动力学方程,提出和集成,自引力理想流体。初始条件描述了不稳定平衡态的中子星组态,状态方程为多方方程。它们是必要的,以便遵循这颗恒星朝向黑洞的引力坍缩(包括完整的流体动力学),并研究由此产生的标量引力波。这个波的振幅,以及辐射的能量显着增加以上的耦合函数的参数的某个临界值,由于自发标量化,在Brans-Dicke理论中不存在的效果。在大多数情况下,塌陷流体的压力对所得到的信号没有显著影响。如果这类源的位置超过几百千秒差距,那么未来的引力波激光干涉探测器(如VIRGO或LIGO)就不太可能观测到这类源。然而,如果这种引力坍缩被其四极引力信号探测到,自发标量化可能会受到限制,因为后者比单极引力信号低得多。
1998-01-23 astro-ph gr-qc
Stellar Oscillations in Scalar-Tensor Theory of Gravity
我们在标量-张量引力理论中导出了相对论恒星的微扰方程,并研究了相应的振荡谱。我们证明了发射的引力波的频率与标量场强度成比例地移动。从这种振荡中产生的标量波可以成为该理论的独特探测器,但如果辐射能量很小,它们的可探测性就成问题了。然而,我们表明,没有必要直接观察标量波:在引力波频谱的移动可以明确的信号存在的标量场。
2005-06-23 astro-ph gr-qc
Junction conditions in Palatini $f(R)$ gravity
利用张量分布方法,给出了度量仿射(Palatini)空间中$f(R)$引力的连接条件.这些条件是建立一致的模型所需要的引力体与内部和外部区域匹配在一些超曲面。其中一些条件偏离了广义相对论的标准Darmois-Israel条件,也偏离了它们的度量$f(R)$对应条件。特别是,我们发现,应力能量动量张量在块体的轨迹必须是连续的整个匹配超曲面,虽然它的正常的导数不需要。我们说明了这些条件的相关性,通过考虑在多变模型中的恒星表面的性质,表明具有潜在病理影响的状态方程的范围被转移到物理感兴趣的领域之外。这特别证实了中子星和白矮星可以在Palatini $f(R)$框架内安全地建模。
2020-09-21 gr-qc
Series solutions to the TOV equations
Escola Superior Náutica Infante D. Henrique(唐·亨利克海军高等学院)
本文提出TOV方程的通用级数解,通过方程状态及其热力学变量导数计算系数,建立解析解的性质及其与方程状态正则性的关系,并利用Padé近似法推导解析解,用于近似恒星半径和质量,同时扩展到分段方程状态。
2026-05-01 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Astrophysical Constraints on Scalar Field Models
我们使用恒星结构动力学参数提取界限的相关参数的标量场模型:推定的标量场调解人的第五个力与汤川势,新的可变质量粒子(VAMP)模型,和一个唯象可行的模型来解释先锋异常。我们考虑多方气体模型来估计这些模型对流体静力平衡方程和中心温度等基本量的影响。对太阳光度的当前约束用于约束每个模型的相关参数。
2004-08-12 astro-ph gr-qc hep-th
Compact stars in $f(T)$ extended theory of gravity
我们认为静态球对称的自引力配置的完美流体的框架内的扭转为基础的扩展理论的重力。特别地,我们使用的协变配方的$f(T)$重力与$f(T) = T + \fracα{2} T^2$,并为流体,我们假设多方状态方程的绝热指数$Γ= 2$。构造的解有一个明确定义的半径[如在广义相对论(GR)],可以被认为是非旋转致密星的模型。粒子数-恒星半径曲线显示,$α$的(负)值可以支持更小(更多)数量的粒子对抗重力,然后在GR中。为了解释恒星内的能量密度和压力,我们采用GR图片,其中由于$f(T)$的非线性效应被视为$f(T)$流体,其与多变流体一起贡献有效能量动量。我们发现,足够大的正$α$引起的能量密度和主压力的$f(T)$流体,发生在内部的恒星的突然符号变化(相变)。相应的径向分布的有效能量密度是近似恒定的中心区域的恒星,模仿一个不可压缩的核心。这种有趣的现象在具有负$α$的构型中没有发现。
2018-10-02 gr-qc
Stellar Oscillations in Tensor-Vector-Scalar Theory
贝肯斯坦最近提出了另一种引力理论,称为张量-矢量-标量(TeVeS)理论,它可以解释许多星系和宇宙学观测,而不需要暗物质。虽然这一理论通过了基本的太阳系测试,并且在其他弱场区域进行了相当详细的审查,但在强场极限理论中所做的工作相对较少。本文在Cowling近似下研究了TeVeS中中子星的振荡谱。结果表明,TeVeS中的基模频率可能比广义相对论中的基模频率要大,而高次谐波频率对引力理论的依赖性要强于低次谐波频率. TeVeS的这些印记使得通过引力波的观测来区分强场区的引力理论成为可能,从而为标量场的存在提供唯一的确认。
2009-03-13 astro-ph.HE gr-qc
Semi-Analytic Stellar Structure in Scalar-Tensor Gravity
重力的精确测试可以用来约束假设的非常轻的标量场的性质,但是这些测试关键取决于宏观天体物理对象如何耦合到新的标量场。我们开发的准解析方法求解恒星结构方程使用标量张量引力,看到恒星的性质如何依赖于在微观水平上的标量耦合的假设的目标。我们通过将这些方法应用于Brans-Dicke标量来说明这些方法,以及它们的推广,其中标量-物质耦合是标量场的弱函数。表征球对称恒星外部场的四个可观测参数(恒星半径R、质量M、标量“电荷”Q和标量的渐近值phi_infty)由于与内部解匹配而服从两个关系,推广了广义相对论中通常的质量-半径关系M(R)。我们确定这些关系如何依赖于微观标量耦合,同意早期的工人时,比较是可能的。显式的解析解得到的启发性玩具模型的恒定密度的恒星,其属性,我们比较更现实的状态方程的中子星模型。
2011-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parameterized non-relativistic limit of stellar structure equations in Ricci-based gravity theories
我们提出的非相对论性限制的恒星结构方程的Ricci为基础的重力,家庭的度量仿射理论,其拉格朗日是建立通过收缩的度量与Ricci张量的先验独立的连接。我们发现,这种限制的特点是四个参数,出现在几个几何量的权力的物质场的应力-能量张量的扩展。我们讨论了非相对论性恒星,如主序星以及几个亚恒星物体的现象学这一结果的相关性。
2021-05-03 gr-qc
Orthogonal splitting of the Riemann curvature tensor and its implications in modeling compact stellar structures
该研究在f(R,Lm,T)引力理论中,通过黎曼张量正交分解定义复杂性因子,分析带电静态球对称各向异性致密恒星,发现各向异性与能量密度不均匀性导致最大复杂性,而暗源项可使复杂性消失或最小化。
2025-06-20 gr-qc
Pulse profiles from a pulsar in scalar-tensor gravity
在极帽模型的基础上,假设中子星上存在对跖热点,研究了几种恒星模型下标量张量引力理论中中子星的脉冲轮廓。然后,我们发现标量张量引力中的标量化中子星的脉冲轮廓与广义相对论中的脉冲轮廓几乎相同,即,没有标量场,如果两颗恒星的恒星紧密度非常相似。也就是说,标量场的存在并不直接改变来自中子星的脉冲轮廓,而即使在标量张量引力下,恒星的致密性对确定脉冲形状也至关重要。此外,我们还发现标量化中子星的脉冲波形与广义相对论中相同质量的中子星的脉冲波形相似,而脉冲波形中最小振幅与最大振幅的比值强烈地依赖于标量-张量引力中的耦合常数,这取决于旋转轴和磁轴之间的角度以及旋转轴和朝向观察者的方向之间的角度。因此,直接观测脉冲轮廓加上对恒星质量的额外观测,可以提取强场区引力理论的印记。
2017-10-29 astro-ph.HE gr-qc
An Analytical Toy Equation of State for Neutron Stars Consistent with Current Observations
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University(上海交大李政道研究所);Department of Physics and Institute for Quantum Science and Technology, Shanghai University(上海大学物理与量子科技研究院);Shanghai Key Laboratory of High Temperature Superconductors(上海高温超导重点实验室)
通过双多变量关系扫描,结合脉冲星、潮汐形变和NICER观测约束,得到支持最大质量2.44-2.49太阳质量、半径11.3公里、潮汐形变485-512的因果性状态方程。
2026-07-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational waves from the collapse and bounce of a stellar core in tensor-scalar gravity
引力的张量-标量理论允许从天体物理源产生引力波,如超新星,即使在球形的情况下。这促使我们研究退化恒星核心的坍缩,在张量-标量引力下,通过反弹和激波的形成,导致中子星的形成。本文讨论了标量场对系统演化的影响,以及这种标量场的强非微扰效应(所谓的"自发标量化“)的出现。作为一个主要的结果,我们描述了由此产生的引力单极辐射(形式和振幅),并讨论了其检测的引力探测器目前正在建设的可能性,考虑到现有的约束条件下的标量场。从数值的观点来看,值得指出的是,我们已经开发了一个组合代码,它使用伪谱方法,用于标量场的演化,和高分辨率激波捕获方案,用于流体动力系统的演化。虽然这个代码已被用来集成的引力理论的场方程,在球对称的情况下,本工作的副产品是获得经验的进一步扩展到多维问题的数值相对论的这种数值策略。
1999-11-16 astro-ph gr-qc
Extremely small stars in scalar-tensor gravity: when stellar radius is less than Schwarzschild one
本文在标量–张量修正引力中解析证明,标量场云可延伸至普通物质边界外并增加 ADM 质量,从而使类中子星致密天体的半径小于其 Schwarzschild 半径。
2024-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Neutron Stars in Scalar-tensor Gravity with Quartic Order Scalar Potential
在这项工作中,我们研究了静态中子星上的非最小耦合四阶标量模型的影响,与非最小耦合的约旦框架是$f(ϕ) = 1 + ξϕ^2$的形式。特别是,我们推导出爱因斯坦框架的托尔曼-奥本海默-Escheroff方程,并通过数值积分他们的内部和外部的中子星,使用双射击蟒蛇3为基础的数值代码,我们提取的质量和半径的中子星评估最终在约旦框架,以及其他几个相关的物理量的兴趣。对于中子星的状态方程,我们采用分段多方状态方程,其中心部分是Skyrme-Lyon(SLy)、Akmal-Pandharipande-Ravenhall(APR)或Wiringa-Fiks-Fabrocini(WFF 1)状态方程。由此产生的$M-R$图是兼容的观测边界所施加的GW 170817事件,需要一个静态的$M\sim 1.6 M_{\odot}$中子星的半径大于$R=10.68^{+15}_{-0.04}$公里和静态中子星的半径对应的最大质量的恒星大于$R=9.6^{+0.14}_{-0.03}$公里。此外,在广义相对论中被静态中子星排除在外的WFF 1 EoS,在四阶标量模型中子星模型中得到了与GW 170817事件一致的真实结果。
2022-03-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Neutron Stars Phenomenology with Scalar-tensor Inflationary Attractors
本文研究了$E$ -模型宇宙吸引子的一个子类,即$a$ -吸引子对流体动力学稳定的慢转中子星的影响。具体地说,我们将提出$a$ -吸引子的Jordan框架理论,并通过使用保角变换,我们将导出爱因斯坦框架理论。我们讨论了$a$ -吸引子的暴胀背景,以便根据最新的基于宇宙微波背景的普朗克2018数据指定模型自由参数的允许值范围。因此,我们将使用理论天体物理学中常用的符号和物理单位,在爱因斯坦坐标系中推导出托尔曼-奥本海默-罗夫方程。假设一个分段多方状态方程,其最低密度部分应被选择为WFF 1或APR或SLy EoS,我们使用基于双射Python的“LSODA”数值代码数值求解Tolman-Oppenheimer-Eosoff方程。所得到的图像取决于表征$a$吸引子的参数$a$的值。正如我们所展示的,对于大的$a$值,这不会产生一个可行的暴胀时代,$M-R$图几乎与广义相对论结果相同,这两个是在大的中心密度值区分。此外,对于大的$a$值,由于GW 170817约束,WFF 1状态方程被排除。此外,小的$a$的情况下产生更大的质量和半径相比,广义相对论的情况下,是兼容的GW 170817约束中子星的半径。我们的研究结果表明,在标量张量理论中,非最小暴胀吸引子和中子星现象之间存在着深刻而尚未完全理解的联系。
2021-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th