Effective No-Hair Relations for Neutron Stars and Quark Stars: Relativistic Results
天体物理学上的无电荷黑洞已知满足无毛关系，通过这种关系，所有的多极矩都可以用它们的质量和自旋角动量来表示。本文研究了中子星和夸克星的多极矩之间可能存在的不依赖于状态方程的非毛状关系。我们计算这些恒星的多极矩到十六极的顺序，通过构造均匀旋转和未磁化的恒星的爱因斯坦方程的解决方案。对于慢旋转恒星，我们构造恒星的解决方案，四次阶自旋在慢旋转展开，而对于快速旋转的恒星，我们解决爱因斯坦方程数值与LORENE和RNS代码。我们发现从这些数值解中提取的多极矩是一致的。我们证实了电流偶极与质量四极之间存在着近似状态方程独立的关系，对于快速旋转的中子星和夸克星，电流偶极与质量四极之间不存在破缺。我们进一步发现电流八极矩和质量十六极矩与质量四极矩以近似状态方程无关的方式关系到$\sim 10%$，在十六极矩情况下恶化.我们所有的研究结果是在很好的协议与以前的工作，认为恒星的解决方案，在弱场膨胀的领导秩序。这里发现的自旋的四次曲线，缓慢旋转的解决方案，使我们能够估计系统误差的中子星的质量和半径的测量与未来的X射线观测，如NICER和LOFT。我们发现，这些四分之一的自旋项上的四极和十六极矩和恒星偏心率的影响可能会主导非常快速旋转的中子星的误差预算。这里发现的新的普遍关系应有助于减少这种系统误差。
2014-09-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Radial Oscillations of Neutron Stars with Vector-Induced Scalar Hair
Laboratoire de Physique des Particules et Physique Statistique (LPPPS), Ecole Normale Supérieure-Kouba（库巴高等师范学院粒子物理与统计物理实验室）
本文研究了在一种规范不变的标量-向量-张量理论子类中，中子星的平衡配置及径向扰动。通过求解广义托尔曼-奥本海默-沃尔科夫方程，分析向量曲率耦合对中子星结构和性质的影响，并计算正常模式和标量准正常模式，探讨修改引力参数对中子星质量-半径关系、振荡谱和稳定性的影响。
2026-05-13 gr-qc
Breakdown of hydrodynamic universality in causal first-order viscous neutron star oscillations
Wake Forest University（维克森林大学）
研究发现BDNK理论中广泛因果流体动力学框架下一阶粘性中子星振荡的流体动力学普适性破缺，伴随振荡模式结构变化，而引力坍缩无粘阈值不变，提示一阶相对论流体动力学理论或无法建模高粘性中子星。
2026-10-16 astro-ph.HE gr-qc
Characterizing the breakdown of quasi-universality in the post-merger gravitational waves from binary neutron star mergers
双星中子星合并后的引力波辐射有望为稠密物质状态方程提供新的约束条件。这样的约束依赖于，大体上，在准普遍的关系，其中涉及合并后的GW频谱的峰值频率的属性的中子星的结构在一个模型独立的方式存在。在这项工作中，我们报告违反现有的准普适关系之间的峰值光谱频率，f_2，和恒星半径，EoSs模型与向后弯曲的斜坡在其质量半径的关系（这样的半径增加，在高质量）。违规行为是极端的，在eos之间的f_2变化高达~600 Hz，预测1.4 Msun中子星的半径相同，但在更高的质量有显着不同的半径。准普适性可以通过在拟合公式中添加第二个参数来恢复，该参数取决于质量-半径曲线的斜率。我们进一步发现强有力的证据表明，准普适性是更好地保持非常大质量的恒星（质量2 Msun）的半径。这两种说法都意味着f_2主要对高密度EoS敏感。结合双螺旋中子星的观测，这些广义准普适关系可以同时推断出中子星质量-半径关系的特征半径和斜率。
2022-07-06 astro-ph.HE gr-qc
Toward Realistic and Practical No-Hair Relations for Neutron Stars in the Non-Relativistic Limit
天体的引力性质敏感地取决于其内部结构。在牛顿理论中，旋转恒星的引力势可以用其质量分布的无穷多个多极矩来完全描述。最近，均匀旋转恒星的这无穷多个矩被半解析地证明可以用前三个来表示：恒星的质量、自旋和四极矩。当考虑中子星和假设单一多方状态方程时，各种低多极矩之间的关系还显示出弱依赖于状态方程。在这里，我们以两种方式扩展这个结果。首先，我们表明，普遍性也适用于现实的状态方程，从而放松需要使用单一的多边形。其次，我们推导出纯粹的解析普遍关系，通过扰动的结构方程约$n=0$多面体，重现半解析结果$\mathcal{O}(1\%)$。我们还发现，在某些情况下，线性阶微扰消失，这提供了进一步的证据和更深层次的理解的普遍性。
2014-09-30 gr-qc
Probing Neutron Star Equation of State Universality with Gravitational Waves
Chennai Mathematical Institute（金奈数学研究所）；International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础科学国际理论科学中心）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
该研究针对中子星物态方程普适性假设的潜在失效问题，建立结合分层贝叶斯推断与分段多方参数化的检验框架，利用下一代引力波天文台的双中子星并合数据可检验该普适性。
2026-09-07 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Neutron stars with a generalized Proca hair and spontaneous vectorization
在一类推广的Proca理论中，我们研究了当矢量场$A_μ$的非零时间分量向空间无穷接近0时中子星解的存在性，因为它们可能是广义相对论中子星解的快子不稳定性的端点，并引入了$A_μ=0$ .这种现象被称为自发向量化，类似于标量张量理论中的自发标量化，与曲率或物质的非最小耦合。对于非最小耦合$βX R$，其中$β$是一个耦合常数和$X=-A_μA^μ/2$，我们表明，存在0-节点和1-节点矢量场的解决方案，无论核物质的状态方程的选择。0-节点的解决方案，这是目前只为$β=-{\cal O}(0.1)$，可能会导致一些非线性效应，如选择的初始条件。当$β=-{\cal O}(1)$突然出现在恒星临界中心密度以上时，随着中心密度的增加，它逐渐接近广义相对论分支。计算了几种实际状态方程的中子星质量$M$和半径$r_s$，发现0节点和1节点解的$M$ - $r_s$关系与标量张量理论中标量化解的$M$ - $r_s$关系有显著的不同.最后，我们讨论了快子不稳定性的可能端点。
2020-07-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Perturbative Analysis of Universality and Individuality in Gravitational Waves from Neutron Stars
本文分析了非自转中子星的引力波谱的普适性。我们表明，在轴向振荡模式的普遍性，可以复制一个简单的恒星模型，即离心势垒近似（CBA），它抓住了紧凑型恒星的托尔曼七模型的本质。通过标度坐标对数微扰理论（SCLPT）的建立，我们能够解释和定量预测这种普遍的行为。此外，用SCLPT方法从CBA的准简正模可以得到具有不同状态方程的单个中子星的准简正模。
2005-05-23 gr-qc
Three-Hair Relations for Rotating Stars: Nonrelativistic Limit
天体物理学上的黑洞外部的引力场完全由它们的质量和自旋频率来描述，正如无毛定理所表达的那样。这些定理假定真空时空，因此它们只适用于黑洞，而不适用于恒星。尽管如此，我们分析发现，任意快速刚性旋转的恒星的引力势仍然可以完全描述只有他们的质量，自旋角动量，和四极矩。虽然这些结果是在非相对论极限下得到的（在广义相对论的弱场展开式GR中达到领先阶），但它们也与旋转中子星的完全相对论数值计算相一致。这种用三个量描述源外引力势的方法是近似普适的（与状态方程无关）。这种普适性可以用来打破脉冲星和未来的引力波观测中的简并，以提取更多的物理和测试GR在强场制度。
2014-05-17 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Exploring universality in neutron star mergers
我们探讨了合并前的潮汐变形和合并后的残留振荡之间的相关性，在数值模拟中看到的中子星双星，目的是了解在何种程度上的物理支持存在这样的关系。我们认为热效应和旋转效应的影响，并认为，建议的关系确实是有意义的，并提供简单的参数，有助于解释的结果。
2019-06-11 gr-qc
Quasi-universality of the magnetic deformation of neutron stars in general relativity and beyond
众所周知，中子星拥有极其强大的磁场。在其他效应中，拥有这样的场的后果之一是中子星结构的变形，连同旋转一起导致连续引力波的发射。一方面，它们内部磁场的细节大多是未知的。同样，它们的内部结构，由状态方程编码，是高度不确定的。在这里，我们提出了一个孤立的磁化中子星的轴对称模型的研究，各种现实的状态方程被认为是可行的观测和核物理约束。我们表明，它是可能的，找到简单的关系之间的磁变形的中子星，它的科马尔质量和它的圆周半径。这样的关系是准普适的，意味着它们基本上不依赖于中子星的状态方程，而只稍微依赖于磁场的组态。正如我们所讨论的，我们的结果可以帮助约束中子星内部的磁性，并更好地评估孤立的中子星的连续引力波的可探测性，而不知道它们的状态方程。我们的结果来自于广义相对论和标量张量理论--广义相对论最有希望的扩展之一--在这种情况下也考虑了标量电荷。我们表明，即使在这种情况下，广义关系仍然可以解释与广义相对论的偏差，这可能被用来对引力理论设置约束。
2021-10-11 astro-ph.HE gr-qc
Quasi-universality of the magnetic deformation for neutron stars in general relativity and beyond
中子星拥有极强的磁场，导致其形状变形。它们的磁变形既取决于它们内部磁场的几何形状和强度，也取决于它们的成分，由状态方程编码。然而，中子星内部的磁结构和状态方程的细节大多是未知的。我们在广义相对论及其最有前途的扩展之一标量张量理论中对磁化、静态、轴对称中子星的数值模型进行了研究。我们这样做是通过使用几个现实的状态方程目前允许的观测和核物理的限制，也考虑到那些奇怪的夸克星。我们表明，它是可能的，找到简单的关系之间的磁变形的中子星，它的科马尔质量，它的圆周半径的情况下，纯极向和纯环向磁配置满足伯努利形式主义的平衡标准。这些关系是准普适的，因为它们大多不依赖于状态方程。我们的结果，制定在潜在的可观测量，可以帮助理解的磁性中子星内部和连续引力波的可探测性孤立的中子星，独立于他们的状态方程。在标量-张量理论中，这些关系也依赖于中子星的标量电荷，从而潜在地提供了一种新的方法来设置引力理论的约束。
2021-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Universality in Quasi-normal Modes of Neutron Stars
研究了非旋转中子星在不同状态方程下发射的引力波的普适性。我们发现，这种波的准正常模式的频率，包括$w$模式和$f$模式，显示出类似的普遍尺度行为，持有大多数EOS。这种行为是源于轴向和极性引力波方程的数学结构，以及质量分布函数可以近似为半径的五次多项式的事实。作为其他现实中子星的基准，本文采用一个简单的中子星模型，以较好的精度再现了上述脉动频率和一般标度行为。
2004-12-06 gr-qc
Topological portals from matter to antimatter
我们讨论了产生一个马约拉纳质量的中子从拓扑量子引力效应，从退相干生存在介观尺度的可能性。我们展示了如何虚拟微黑洞（BH）与skyrme/重子头发对诱导的中子-反中子跃迁，可以在下一代的实验进行测试。这种效应不会使质子不稳定。我们还讨论了混合有普通和镜像重子毛的黑洞如何能介导中子-镜像中子混合。
2022-02-24 gr-qc hep-ph hep-th
Universality of the turbulent magnetic field in hypermassive neutron stars produced by binary mergers
2017年通过引力波和电磁发射探测到的双中子星合并开启了多信使天文学的新时代。在合并过程中的Kelvin-Helmholtz不稳定性引发的磁场放大的理解仍然是一个数值未解决的问题，因为相关的小尺度。其中一个不确定性来自合并中子星的初始磁拓扑中通常假设的简化。我们进行高分辨率，收敛的大涡模拟的二进制中子星合并，以下新形成的遗迹高达$30$毫秒。在这里，我们特别关注不同初始磁配置的模拟之间的比较，超越了每个恒星内的预对准偶极子。得到的结果表明，初始拓扑结构很快被遗忘，在合并后的几毫秒的时间尺度。此外，在模拟结束时，平均强度（$B\sim 10^{16}$ G）和空间尺度上的磁能谱分布几乎不依赖于初始配置。这是预期的，由于小规模的有效发电机参与，因此它保持只要：（i）初始的大规模磁场不是不切实际的高（经常强加在合并研究）;（ii）湍流不稳定性的数值（至少部分）解决，使放大的磁能分布在很宽的尺度范围内，并成为订单的数量级大于初始的。
2022-03-28 astro-ph.HE gr-qc
Boson and neutron stars with increased density
本文在标量-张量引力模型中讨论了玻色子星和中子星，模型中的实标量场明显随时间变化。虽然在我们的模型中的玻色子星-在对比中子星-不拥有一个坚硬的核心，我们发现，标量头发的形成的定性效果是相似的，在这两种情况下：引力标量的存在允许两种类型的恒星存在更大的中心密度以及更大的质量在给定的半径比他们的广义相对论同行。特别是，我们发现了具有标量头发的新型中子星，其半径非常接近相应的史瓦西半径，因此在密度上与黑洞相当。这个新的分支的解决方案是稳定的衰变到个别重子。
2022-05-03 gr-qc hep-th
Universality and properties of neutron star type I critical collapses
我们研究了以前在中子星合并的数值研究中发现的中子星轴对称临界解。利用类中子星的初始数据和类似的并合模拟，我们证明了在爱因斯坦方程的解空间中，在分隔中子星盆地和黑洞盆地的阈值平面上，该解确实是一个半吸引子.为了探索中子星半吸引子的吸引域的范围，我们构造了这些类中子星初始数据的初始数据相空间。从这些相空间中，我们还观察到几个有趣的动力学场景，其中合并的对象是支持从提示崩溃。然后研究了该解的临界指数的性质，特别是它对守恒量的依赖性。研究发现，存在一类中子星半吸引子，它们可以用静止质量和ADM质量进行分类。
2011-09-26 gr-qc
Universality of dual mass-scaled fundamental modes in two-fluid neutron stars with mirror dark matter
Kochi University（高知大学）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN（理化学研究所交叉理论数学科学中心（iTHEMS））；Kochi University of Technology（高知工科大学）；University of Tübingen（蒂宾根大学）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences (FZU)（捷克科学院物理研究所）
该研究证实镜像暗物质双流体中子星的外层流体主导基频与致密性的普适关系成立，还发现内层流体主导基频的普适关系，Cowling近似对其频率估计表现更优，或可用于约束暗物质质量分数。
2026-07-30 astro-ph.HE gr-qc
Hierarchy of Universal Relations for Neutron Stars in Terms of Multipole Moments
最近对中子星的解析和数值模型的研究表明，它们的外场可以用爱因斯坦方程的2-孤子解的四个任意参数来描述。假设是这样的情况下，我们表明，存在一个无限的层次的普遍关系的中子星的多极矩产生的一系列退化条件的一般孤子解决方案。我们对这些关系中最简单的一个的分析表明，Yagi { \it et al.}但在各向异性流体模型中，该猜想仍然成立。
2017-03-16 astro-ph.HE gr-qc
Breakdown of Hydrodynamic Universality in Neutron Star Oscillations
Universidade Federal Fluminense（弗鲁米嫩塞联邦大学）；CBPF – Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）
该研究发现中子星振荡无法达到流体动力学普适性所需的渐近长波长区域，利用相对论纳维-斯托克斯与以色列-斯图尔特理论对比，证实真实体黏滞性可显著修正振荡谱，将中子星振荡作为探测微观非平衡动力学的直接探针。
2026-08-21 gr-qc nucl-th
Screened Scalar Hair and the Weak-Lensing Separation of Black Holes from Neutron Stars in Quadratic $f(R)$ Gravity
Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）；Centro de Astrofísica e Gravitação–CENTRA, Departamento de Física, Instituto Superior Técnico–IST, Universidade de Lisboa–UL（里斯本大学高等理工学院物理中心天体物理学与引力中心）
该研究在二次f(R)引力框架下，利用高斯-博内定理推导得出静态黑洞与同质量中子星的弱透镜特征存在本质差异，弱透镜可作为判别该引力理论的依据。
2026-10-20 gr-qc
Theoretical modeling of approximate universality of tidally deformed neutron stars
本文提出一种扩展Tolman VII解的半解析相对论恒星内部模型，从理论上研究了中子星潮汐形变率的近似普适性，发现其源于低可压缩性，并验证了I-Love关系。
2025-07-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-ex
An Entropy-Area Law for Neutron Stars Near the Black Hole Threshold
中子星表现出一套独立于它们的状态方程的普适关系，这与黑洞没有任何关系。受此启发，我们分析和数值探索连接中子星和黑洞普遍性的其他关系。通过分析两种不同的度量，我们发现某些重标度熵具有几乎普适的行为。我们还发现，当中子星的致密性接近黑洞极限时，重新标度的熵接近黑洞的熵，并且热力学熵以一种更加普遍的方式与恒星表面积标度。
2018-10-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
On the universality of I-Love-Q relations in magnetized neutron stars
近年来，人们发现了中子星的四极矩（Q）、转动惯量（I）和潮汐形变（Love数）之间的普遍关系。它们几乎与核物质状态方程无关，对从观测到的引力波中提取参数和检验广义相对论有很大帮助。然而，这些关系并不能解释强磁场。我们考虑这个问题，通过研究缓慢旋转的相对论性中子星上的强磁场的影响，并表明，对于简单的磁场配置是纯极向或纯环面，Q和I之间的关系再次几乎是普遍的。然而，不同的磁场几何形状导致不同的I-Q关系，并且，在更现实的扭曲环面磁场配置的情况下，该关系显著地依赖于状态方程，失去了其普遍性。因此，必须非常小心地使用I-Love-Q关系，因为对于具有长自旋周期（即P > 10 s）和强磁场（即B > 10 ^12 G）的恒星，普适性就丧失了。
2014-01-29 astro-ph.SR gr-qc
Unveiling the universality of I-Love-Q relations
最近发现的普遍的I-Love-Q关系连接的转动惯量，潮汐变形，和自旋诱导四极矩的致密恒星是有趣的，完全出乎意料的。在本文中，我们提供的数值证据表明，普遍性可以归因于不可压缩的极限的I-Love-Q关系。现代物态方程是刚性的，有效绝热指数大于2，高于核密度范围，这一事实是建立中子星和夸克星的普适性的关键，它们的典型紧致度在0.1到0.3之间。另一方面，在最小质量极限附近的低质量中子星的I-Love-Q关系更敏感地依赖于基本的状态方程，因为这些恒星主要由低密度的软物质组成。然而，低质量夸克星的I-Love-Q关系仍然可以用不可压缩极限精确地表示。我们还研究了I-Love关系连接的转动惯量和潮汐变形分析在牛顿引力和显示为什么I-Love-Q关系是弱依赖于基本的状态方程，可以归因于其不可压缩的限制。
2015-01-13 astro-ph.HE gr-qc
I-Love-Q Relations for Neutron Stars in dynamical Chern Simons Gravity
中子星是理想的探测对象，不仅是核物理，而且是强场引力。近似的普遍关系对恒星的内部结构不敏感，存在于某些观测量中，并且在测试广义相对论时很有用，因为它们投射出状态方程中的不确定性。在广义相对论和修正的理论中，已经研究了转动惯量$(I)$、潮汐勒夫数和四极矩$(Q)$之间的一组这样的普适关系。本文研究了动力学Chern-Simons引力中的关系，这是一个很好的、宇称违反的有效场论，从多个方面扩展了以前的工作。首先，我们研究如何使用I-Love关系的理论上的投影约束依赖于测量精度的$I$与无线电观测和爱数与引力波观测。如果这些量可以用未来的观测来测量，我们发现后者可以将动力学Chern-Simons引力的界限比当前的界限强6个数量级。其次，通过构造自旋二次的慢旋转中子星解，研究了该理论中的I-Q和Q-Love关系。我们发现，近似普适性在动力学Chern-Simons引力中继续保持，而且比在广义相对论中更强，尽管它的存在依赖于理论的量纲耦合常数的归一化.最后，我们研究了恒星内部等密度线偏心率的变化及其与普适性程度的关系。我们发现，在大多数情况下，偏心率的变化是较小的动力学陈-西蒙斯引力比广义相对论，提供进一步的支持的想法，近似自相似的等密度轮廓是负责的普遍性。
2017-10-21 astro-ph.HE gr-qc
Extended I-Love relations for slowly rotating neutron stars
从螺旋中子星双星-如GW 170817-观测引力波，可以用来限制核物质状态方程的恒星潮汐变形的界限。对于慢转的中子星，对弱四极潮场的响应由四个内部结构相关的常数（称为“Love数”）表征。“潮汐勒夫数$k_2^\text{el}$和$k_2^\text{mag}$测量的是由外加场的引力电和引力磁分量引起的潮汐，而旋转潮汐勒夫数$\mathfrak{f}^\text{o}$和$\mathfrak{k}^\text{o}$测量的是由外加场和中子星自旋之间的耦合引起的潮汐。在这项工作中，我们计算这四个勒夫数的理想流体中子星与现实的状态方程。我们发现了旋潮勒夫数与转动惯量转动惯量之间（几乎）与状态方程无关的关系，从而扩展了I-Love-Q普适性的范围.我们发现，类似的关系之间的潮汐和旋转潮汐勒夫数。这些关系扩展了I-Love普适性在引力波天文学中的应用。由于我们的研究结果与文献中报道的结果不同，我们推导出后牛顿理论中旋转潮汐Love数的一般公式，并在数值上证实它们与我们在弱场极限下的广义相对论计算一致。
2018-04-02 astro-ph.HE gr-qc
Universality in oscillation modes of superfluid neutron stars?
相对论性普通流态中子星的$f$模具有普遍的标度行为。在这里，我们研究是否“普通”$f_{\rm o}$ -和“超流”$f_{\rm s}$ -模式的超流中子星也表现出类似的普遍行为。我们首先考虑一个简单的情况下，中子超流体和正常流体是解耦的，并与每一个流体的多方状态方程建模。我们发现，$f_{\rm o}$模式服从相同的标度律建立的$f$模式orindary流体星。然而，$f_{\rm s}$模式的振荡频率服从不同的标度律，这可以从牛顿引力下的均匀双流体恒星模型解析推导出来。其次，通过参数化的卷吸模型研究了两种流体之间的耦合效应。我们发现，耦合在一般情况下，打破了普遍的行为中看到的解耦流体。基于相对论变分原理，导出了卷吸引起的$f_{\rm s}$模平方频率一阶位移的近似表达式。
2009-03-20 astro-ph gr-qc
Structural quasi-universality in highly magnetized differentially rotating neutron stars
University of Warsaw（华沙大学）
该研究建立了适用于均匀旋转、差速旋转及强磁化中子星的转动惯量与致密性广义准普适关系，推导了依赖关系的解析表达式，可用于磁星光度及GW170817遗迹转动动能的相关估计。
2026-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Universal Relations For Generic Family Of Neutron Star Equations Of State
本研究探讨了中子星状态方程通用族在满足最新天体物理约束下I-Love-Q普适关系的一致性，发现特征不同的状态方程会导致普适性偏离容差限。
2023-02-10 astro-ph.HE gr-qc
Descalarization bursts from Galactic supramassive neutron stars: a kHz continuous-wave target
Eberhard Karls University of Tübingen（蒂宾根大学）；Universitat de València（瓦伦西亚大学）；Observatorio Astronómico, Universitat de València（瓦伦西亚大学天文台）；Sofia University（索非亚大学）；Institute of Mathematics and Informatics, Bulgarian Academy of Sciences（保加利亚科学院数学与计算机科学研究所）
该研究基于大质量标量-张量引力理论，通过三维模拟发现银道面超大质量中子星坍缩产生的千赫兹准单色信号可利用A+-ET-CE网络探测，任意时刻约有3个此类信号过境。
2026-10-09 astro-ph.HE gr-qc
Exotic compact objects with soft hair
出于缺乏一个通用的参数化的异国情调的紧凑的对象，我们构建了一类微扰的解决方案有效的小（但在其他方面通用）多极偏离史瓦西度量在广义相对论。我们引入两类外来紧凑的对象，与“软”和“硬”的头发，在表面的曲率分别相当于或远大于在相应的黑洞视界。我们扩展的Hartle-Thorne形式主义放松赤道对称的假设，并包括多极矩高于自旋引起的变形，从而构建最一般的，轴对称的准史瓦西解决方案爱因斯坦的真空方程。我们明确地构造了具有软毛的物体的几个特解，这对于准黑洞度规的检验以及形变中子星的研究可能是有用的。我们表明，更紧凑的软异国情调的对象是，少毛，它将。所有的多极矩只能以两种方式接近它们相应的克尔值，因为它们的紧凑性增加：如果矩是自旋诱导的，则以几何方式（或更快），否则以线性方式（或更快）。我们的研究结果表明，根据克尔黑洞不同的多极结构，将它们与一大类超紧凑的奇异天体区分开来是具有挑战性的（但可能是可行的，因为下一代引力波探测器）。
2019-04-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Boson stars, neutron stars and black holes in five dimensions
考虑了d=5时空中不同类型的引力致密天体：玻色子星、多毛黑洞和理想流体解。爱因斯坦方程的所有这些解与物质相耦合，在d=4时都有很好的对应关系;特别是中子星，可以或多或少地用理想流体来模拟。一个特别强调的可能性-和/或必要性-这些解决方案有一个内在的角动量或自旋。本文还研究了宇宙学常数对它们的影响。几个物理性质提出了共同的特点，玻色子和中子星清楚地出现。最后，我们指出了支持这些经典块的四维和五维之间的引力相互作用的质的差异。
2016-07-25 gr-qc
Approximate Universal Relations for Neutron Stars and Quark Stars
中子星和夸克星是研究超核密度和强引力场基础物理的理想实验室。然而，天体物理学的观测值强烈依赖于恒星的内部结构，由于状态方程的不确定性，目前尚不清楚。然而，在某些恒星的观测量之间存在着普遍的关系，这些观测量并不敏感地依赖于恒星的内部结构。其中一组关系是恒星的转动惯量（$I$）、潮汐勒夫数（Love）和四极矩（$Q$）之间的关系，即所谓的I-Love-Q关系。类似的关系也存在于恒星的多极矩中，类似于著名的黑洞无毛定理。普适关系打破了天体物理学观测量之间的简并性，导致了各种应用：（i）核物质状态方程的X射线测量，（ii）吸入致密物体的内在自旋的引力波测量，以及（iii）独立于状态方程的广义相对论的引力和天体物理学测试。我们在这里回顾一下宇宙关系是如何产生的，以及迄今为止已经设计出来的所有应用。
2023-03-24 astro-ph.HE gr-qc
Why I-Love-Q
黑洞之所以说没有头发，是因为它们所有的多极矩都可以用它们的质量、电荷和自旋角动量来表示。最近在中子星中发现的某些多极矩之间的近似状态方程无关关系表明，它们也近似是无光的。我们在这里探索这种普遍性的未知起源。首先，我们调查的中子星的内部和状态方程的区域是最负责的普遍性。我们发现转动惯量和四极矩之间的普遍关系是由恒星的外核，壳的宽度（50-95）%的总半径，对应的密度范围$(10^{14}$ - $10^{15})$ g/cm $^3$。第二，我们研究了自相似椭球近似恒星等密度线的普适性的影响。在牛顿极限下的分析计算表明，椭球的形状并不影响普适关系，但放松自相似假设会完全破坏它。第三，我们研究了旋转相对论恒星的偏心率分布，发现椭圆率大致为常数，在与普适关系有关的区域内，椭圆率的变化约为（20-30）%。第四，我们对非致密的规则恒星重复上述分析，发现椭圆率不是常数，变化很容易超过100%，失去了普适性。这些发现表明，普适性是一种涌现的近似对称：当一个人在恒星结构相空间中从非致密恒星区域流向相对论恒星区域时，恒星内部的偏心率变化减小，导致其等密度轮廓的近似自相似性，然后导致在其外部多极矩中观察到的普适行为。
2014-09-08 astro-ph.HE gr-qc
An accurate metric for the spacetime around neutron stars
准确描述中子星周围的时空是天体物理学的一个重要课题。对于天体物理学的应用，我们需要有一个度规来捕捉中子星周围时空的所有性质。此外，精确的适当参数化度量，即，以与中子星的物理结构直接相关的参数给出的度量可用于解决逆问题，该逆问题是从天体物理观测推断中子星的结构的性质。在这项工作中，我们提出了这样一个近似的静态和轴对称的外部中子星，这是使用恩斯特形式主义和参数化的中心对象的相对论多极矩。这个度规是在Weyl-Papapetrou坐标的多极矩作为自由参数的扩展方面给出的，并且在捕获中子星时空的物理性质方面被证明是非常准确的，因为它们是在广义相对论中数值计算的。由于度量是以展开形式给出的，因此与以前的方法相比，表达式更简单，更容易实现。为了将广义相对论中的度规参数化，我们利用最近发现的普适三毛关系来产生一个三参数度规。最后，一个简单的扩展，这个度规的标量张量理论与无质量的标量场，这也承认一个表述的恩斯特潜力。
2016-10-17 astro-ph.HE gr-qc
Linear analysis of I-C-Love universal relations for neutron stars
Peking University（北京大学）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；Eberhard Karls University of Tübingen（蒂宾根大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
本文通过线性分析方法，揭示了中子星I-C和I-Love通用关系的起源，提出了对中子星引力相互作用的新理解框架。
2026-01-29 astro-ph.HE gr-qc
Effectively universal behavior of rotating neutron stars in general relativity makes them even simpler than their Newtonian counterparts
最近的研究表明，缓慢旋转的中子星在它们的转动惯量$I$、四极矩$Q$和潮汐形变勒夫数$λ$（I-Love-Q关系）之间表现出一种有趣的相关性，与致密天体的状态方程无关。在目前的工作中，一个类似的，更普遍的，普遍性被证明适用于所有旋转的中子星在广义相对论;中子星的前四个多极矩是相关的方式独立于我们假设的核物质状态方程。利用这个关系，即使我们不知道精确的状态方程，我们也可以用更少的参数相当精确地描述中子星周围的几何形状。此外，中子星所表现出的这种普遍行为，可以将它们提升为更有希望的候选者（仅次于黑洞），以检验引力理论。
2014-03-05 astro-ph.HE gr-qc
Quasinormal modes of compact objects in alternative theories of gravity
我们在几种不同的引力理论中讨论了致密物体的准正规模。特别是，我们专注于黑洞和中子星与标量头发。我们考虑黑洞在爱因斯坦-高斯-邦纳理论，并在广义标量爱因斯坦-高斯-邦纳理论。在后一种情况下，标量化的黑洞出现，我们研究的稳定性的不同分支的解决方案。特别是，我们讨论了如何改变的频谱的准正规模式的存在下，一个非平凡的标量场以外的黑洞的地平线。我们讨论了在这些模型中存在一个（有效）最小质量，以及当存在一个标量场时，与广义相对论相比，模的谱是如何变得更丰富的。随后我们讨论了标量头发对真实中子星模型的影响。在这里，我们考虑$R^2$引力，标量张量理论，一个特殊的子部门Horndeski理论与非最小的导数耦合，并再次Einstein-Gaussian-Bonnet理论。由于目前缺乏知识的内部组成的中子星，我们专注于泛关系的准正规模式，这在很大程度上是独立的状态方程，从而恒星的物质含量。
2018-10-22 gr-qc
A tight universal relation between the shape eccentricity and the moment of inertia for rotating neutron stars
本文提出旋转中子星偏心率、半径与转动惯量之间的新普适关系，验证其在普通中子星和裸夸克星上的高精度，并可用于快速旋转情形及未来X射线观测推断。
2023-07-12 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Equation-of-state-insensitive measure of neutron star stiffness
普遍关系（即，对状态方程不敏感）之间的关系已经被证明对各种应用都是有用的--从提供一种直接的手段来从数据中提取可观测量，到打破阻碍广义相对论测试的简并性。类似地，直接连接中子星宏观和微观性质的状态方程不敏感关系可能为核物质的行为提供一个清晰的窗口。在这项工作中，我们揭示了中子星的某些宏观性质之间的紧密相关性-它的紧凑性$C$，转动惯量$\bar{I}$和潮汐变形$\barΛ$ -和中心压力与中心能量密度的比值$α_c \equiv p_c/ε_c$，这可以被解释为该对象内部的核物质的刚度的平均概念。我们描述了有趣的性能，这种刚度措施，量化的$α_c - C/\bar{I}/\barΛ$关系的（近似）的普遍性，并探讨其后果，面对最近和未来的中子星观测。
2022-08-26 astro-ph.HE gr-qc
Moment of inertia - mass universal relations for neutron stars in scalar-tensor theory with self-interacting massive scalar field
我们研究了慢转近似下转动惯量的不同归一化与中子星的紧致性之间的普遍关系。我们研究的关系在特定类别的大规模标量传感器理论与自相互作用，为显着偏离广义相对论允许的参数值，是在协议的意见。转动惯量-紧度关系的检查不同的规范化的转动惯量。结果表明，对于所有研究的情况下，从EOS普适性的偏差是小的检查状态方程。另一方面，标量化可能导致与当前观测一致的参数值与广义相对论普适关系的大偏差，这些参数值可能用于进一步测试标量张量理论。
2018-12-02 astro-ph.HE gr-qc
Breakdown of I-Love-Q universality in rapidly rotating relativistic stars
最近的研究表明，转动惯量（I）、四极矩（Q）和潮汐形变（Love数）之间存在着归一化关系，并且对于慢转中子星，它们几乎与物态方程无关。我们扩展的计算的I-Q关系旋转到质量脱落限制的模型，并表明，失去了普遍性的关系。随着自转速率的增加，归一化的I-Q关系明显偏离慢转极限，中子星的偏离度可达40%，奇异星的偏离度可达75%。偏差也依赖于状态方程，并且对于广泛的强子和奇异物质状态方程，如果考虑具有固定旋转频率的序列，则由于旋转引起的扩展与由于状态方程引起的扩展相当。尽管如此，对于现代现实状态方程的有限样本，人们可以将与普适性的偏差仅作为旋转的函数进行参数化。因此，以前提出的I-Love-Q关系式应该小心使用，因为在涉及旋转速度超过几百赫兹的致密物体的天体物理学情况下，它们失去了普遍性。
2014-02-23 astro-ph.SR 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
The I-Q relations for rapidly rotating neutron stars in $f(R)$ gravity
本文研究了中子星的归一化$I$ - $Q$关系在一类特殊的$f(R)$引力理论中的行为，即$R^2$引力理论，它是广义相对论在强场区最自然、最简单的推广之一。我们研究了慢速旋转和快速旋转两种情况。结果表明，对于固定的归一化转动参数，$I$ - $Q$关系仍然保持近似的状态方程无关性，但与广义相对论情况相比，偏离普适性的程度可能会稍大一些.在我们的研究中，最有趣的是，与纯爱因斯坦理论的差异可以达到20%以上。这与大多数引力替代理论有质的不同，在这些理论中，规范化的$I$ - $Q$关系与广义相对论的情况几乎没有区别，并且可能导致未来对$f(R)$理论的观测约束。
2015-07-01 astro-ph.HE gr-qc
Limiting cases of second-order moments of relativistic stars and their universality
Chiba University（千叶大学）；RIKEN（理化学研究所）
该研究扩展了相关研讨会工作，探讨相对论性恒星转动惯量、潮汐形变等二阶矩的极限情况，以长度尺度层级为关键研究其普适性，分析刚性极限与弱场极限的形式及相对论与牛顿计算的关联。
2026-08-18 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
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
Analytic I-Love-C relations for realistic neutron stars
最近对中子星（NS）的射电、X射线和引力波的观测已经开始将核物质的状态方程（EoS）限制在核饱和密度之外。令人惊讶的是，存在着近似的普遍关系，连接某些大的属性的NS是不敏感的基础EoS和探测基础物理，包括核物理和引力物理的重要应用。迄今为止，缺乏对现实国家主权的普遍关系的分析工作，这可能会导致更好地理解普遍性的起源。在这里，我们专注于紧凑性（C），转动惯量（I）和潮汐变形（与勒夫数有关）之间的普遍关系，并推导出解析的，近似的I-Love-C关系。为了实现这一目标，我们构建缓慢旋转/潮汐变形NS的解决方案，从一个扩展的托尔曼VII模型，准确地描述了非旋转现实的NS解析开始，使我们能够提取的转动惯量和潮汐变形的紧凑性。我们通过将场方程展开到牛顿极限并保持在恒星紧致度的6阶来解析求解场方程。基于这些解析解，我们可以从数学上证明I-C和Love-C关系中的O（10%）EoS变化以及I-Love关系中的O（1%）变化。我们的新的解析关系更准确地同意与现实的NS（特别是I-C和Love-C的）比以往工作中推导的常数密度星的解析关系的数值结果。基于这些分析结果，我们属性的I-C和爱-C关系的普遍性的一个可能的起源的事实，即能量密度的现实NS可以近似为一个二次函数，是托尔曼VII解决方案的情况。
2020-09-24 astro-ph.HE gr-qc
What can quasi-periodic oscillations tell us about the structure of the corresponding compact objects?
我们展示了如何可以估计的多极矩的时空，假设准周期调制的X射线通量（准周期振荡），观察到的吸积中子星或黑洞，是由于轨道和岁差频率（相对论性岁差模型）。进动频率$Ω_ρ$和$Ω_z$可以表示为轨道频率$Ω$的展开，其中力矩以规定的形式进入系数。因此，观测值可以拟合这些表达式，以评估的时刻。如果致密天体是一颗中子星，则可以对状态方程施加约束。同样的分析可以用于黑洞，作为无毛定理有效性的检验。或者，不是拟合矩，观测结果可以与从分析模型计算的频率相匹配，这些分析模型是为了对应于由各种状态方程描述的现实中子星而产生的。因此，观测可以用来约束状态方程和可能的其他物理参数（质量，旋转，四极等）。的频率，这变得明显，通过使用分析模型的一些独特的功能，进行了讨论。
2012-04-16 astro-ph.HE gr-qc
Neutron stars in Gauss-Bonnet extended Starobinsky gravity
本研究在高斯-博内扩展的Starobinsky引力中研究中子星性质，发现高曲率耦合显著影响恒星结构及转动惯量，其与广义相对论的差异有望被未来高精度观测探测到。
2024-12-15 gr-qc
Universal Relations for the Increase in the Mass and Radius of a Rotating Neutron Star
自转导致中子星的质量和赤道半径增加。质量和半径敏感地依赖于冷的致密物质的未知状态方程（EOS）。然而，由于旋转引起的质量和半径的增加几乎与EOS无关。物态方程的独立性引出了中子星普适性的概念。本文计算了中心密度为常数的旋转中子星序列。我们使用一组随机生成的状态方程，构造简单的修正因子，对非旋转中子星的流体静力平衡方程计算出的质量和半径进行修正。修正因子仅取决于非自转恒星的质量和半径，几乎与状态方程无关。这使得在EOS推理代码中包含旋转中子星的观测在计算上是便宜的。我们还构建了一个映射从测量的质量和半径的旋转中子星到相应的非旋转的恒星。如果测量许多不同自旋的中子星的质量和半径，这种映射就有可能构造出零自旋质量-半径曲线。我们表明，在极地和赤道半径的变化是对称的，在极地半径收缩的速度相同，赤道半径的增长。这种对称性与赤道紧致度（质量与半径之比）在一个等密度序列上几乎是常数的观察有关。
2022-08-08 astro-ph.HE gr-qc
Tidal deformability and I-Love-Q relations for gravastars with polytropic thin shells
中子星模型和夸克星模型的转动惯量、自旋诱导四极矩和潮汐勒夫数通过一些关系式联系起来，这些关系式只轻微地依赖于恒星状态方程。这些“I-Love-Q”关系对天体物理学和引力波天文学有重要的意义。一个有趣的问题是，类似的关系是否适用于其他致密物体，以及它们如何接近黑洞极限。为了回答这些问题，在这里，我们调查了一大类薄壳引力星，这是外来的紧凑对象，不拥有一个事件视界，也没有时空奇点的变形特性。在小自旋小潮汐场展开下，计算了具有多变薄壳的引力星的转动惯量、四极矩和四极电性勒夫数.薄壳引力星的I-Love-Q关系与普通中子星的I-Love-Q关系截然不同。对于不太紧凑的模型，Love数和四极矩都是负值，I-Love-Q关系不断接近黑洞极限。我们考虑了各种多方状态方程的物质壳，并发现没有普遍性的I-Love-Q关系。然而，我们不能否认这样一种可能性，即类似于中子星的情况，对于有限的一类状态方程，可能出现近似的普适性。最后，我们讨论了如何测量的潮汐变形从引力波探测的紧凑的二进制inspiral可以用来约束外来紧凑的物体，如重力星。
2016-07-13 astro-ph.HE gr-qc
Accessing universal relations of binary neutron star waveforms in massive scalar-tensor theory
本文通过约120个双中子星并合数值相对论模拟，研究大质量Damour-Esposito-Farese型标量-张量引力中潮汐形变与波形特征之间准普适关系的破坏情况，并与量子色动力学相变的影响进行了比较。
2024-09-30 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Axial Quasi-Normal Modes of Scalarized Neutron Stars with Realistic Equations of State
我们用标量张量理论计算了静态中子星的轴向准简正模。特别是，我们采用各种现实的状态方程，包括核，超声波和混合物质。我们研究了基本曲率模，并与广义相对论的结果进行了比较。我们发现标量化中子星的模的频率和阻尼时间减小。此外，我们确认和扩展的通用关系准正常模式已知的广义相对论这一广泛的现实状态方程的标度化中子星和确认的普遍性的标度频率和阻尼时间的标度转动惯量以及紧凑性的中子星与标度化。
2018-07-07 gr-qc
