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 and stationarity of the I-Love relation for self-bound stars
I-Love-Q关系的出现，揭示了致密恒星的转动惯量、潮汐Love数（形变）和自旋诱导四极矩之间的高精度联系，并以一种普遍的方式与致密物质的各种状态方程（EOSs）无关。然而，这些关系的物理起源仍然是一个有争议的问题。本文主要研究自束缚星（SBS）的I-Love关系，如不可压缩星和夸克星。我们制定微扰展开的转动惯量，潮汐勒夫数（变形）和I-Love关系的SBS。通过比较各自的I-Love关系的不可压缩的恒星和一种特定的SBS，我们分析表明，I-Love关系是，在恒星的紧凑性相关的领先订单，相对于不可压缩极限的状态方程的变化是固定的。因此，I-Love关系的普适性确实归因于致密星与不可压缩星的接近，以及这里揭示的关系的平稳性。我们还发现有限压缩性SBS的转动惯量转动惯量和潮汐变形能力在紧致性的最高阶上与不可压缩的调整紧致性SBS的转动惯量和潮汐变形能力相等，从而对I-Love普适关系给出了新的解释.
2015-11-27 astro-ph.SR gr-qc
High-Order Multipole and Binary Love Number Universal Relations
使用一个数据集的约200万个唯象状态方程与观测约束一致，我们构建了新的状态方程不敏感的普遍关系，存在于多极潮汐变形参数的中子星，$Λ_l$，几个高阶多极（$l = 5,6,7,8$）。我们确认存在一个普遍的关系半径的$1.4 M_\odot$ NS，$R_{1.4}$和约化潮汐参数的二进制，$\tildeΛ$，和啁啾质量。我们将这种关系扩展到大量的啁啾质量和不同质量$M$，$R_M$的孤立NS的半径。我们发现对于每个$\mathcal{M}$都存在一个最优的$M$值，使得当使用该关系时，估计$R_M$的不确定性最小.我们讨论了即将到来的LIGO O4运行和第三代探测器的效用和这些关系的影响。
2021-11-18 astro-ph.HE gr-qc
Thermal Breaking of the I-Love Universality for Hot White Dwarfs
East China Normal University（华东师范大学）；Shanghai University（上海大学）；University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（中国科学院大学）
该研究用MESA构建不同温度的两类白矮星模型，发现高温会破坏I-Love普适关系，冷却可恢复，揭示了其破坏源于等密度面自相似性丧失，明确了I-Love-Q关系的适用条件。
2026-07-31 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
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
Neutron Stars, Ungravity, and the I-Love-Q relation
本文在无引力模型下研究了中子星。我们研究了UG对所选NS的静态特性的影响，在不同的质量和半径范围内，即，微型，中型和重型NS，使用多方状态方程的方法。基于观测数据，我们得到了UG模型的特征长度和尺度维数的界。此外，我们还得到了在外部引力场和非引力场存在下慢转NS的动力学性质，如惯性矩（I）、Love数（Love）和四极矩（Q）。UG模型也检查相对于I-Love-Q普遍关系。
2017-10-23 astro-ph.HE gr-qc
The I-Love universal relation for polytropic stars under Newtonian gravity
该研究数值计算不同引力框架下多方恒星的转动惯量与潮汐形变能力，验证牛顿引力下I-Love普适关系更稳健，经太阳系天体观测检验后可用于估算系外行星相关物理量。
2025-01-13 astro-ph.EP astro-ph.SR gr-qc
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
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
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
$I$-Love-$Q$, and $δM$ too: The role of the mass in universal relations of compact stars
本文研究了旋转中子星$I$-Love-$Q$关系中归一化质量参数$M_0$的非观测性带来的问题，通过引入与质量差$M_S-M_0$成正比的第四个参数$δM$构建扩展版普适关系，分析了该扩展关系对致密星性质和状态方程参数推断精度的提升。
2024-07-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Revisiting the $I$-Love-$Q$ relations for superfluid neutron stars
本文在 Hartle-Thorne 形式体系下研究了旋转超流中子星的潮汐问题，通过修正双流体微扰匹配理论考虑边界非零能量密度，提出了包含二阶质量贡献的扩展 $I$-Love-$Q$ 普适关系。
2023-11-22 astro-ph.HE gr-qc
Breaking bad degeneracies with Love relations: Improving gravitational-wave measurements through universal relations
距离倾斜简并限制了紧双星合并的引力波参数估计。虽然简并可以通过包含高阶模或进动而部分打破，但这些效应在双中子星中被抑制。在这项工作中，我们实现了一个新的参数化的潮汐效应的二进制中子星波形，利用二进制的爱的关系，打破了距离倾斜简并。二元Love关系以状态方程不敏感的方式将中子星的潮汐变形能力描述为中子星源系质量的函数，从而可以直接测量中子星源的红移。如果假设宇宙学参数是已知的，红移可以转换为光度距离，距离倾斜简并可以因此被打破。我们实现了这种新的方法，研究了一系列的二元中子星观测方案，使用贝叶斯参数估计的合成数据。在第三代探测器时代，对于信噪比范围从6到167的观测，我们预测距离和倾角的$90\%$可信区间的$\sim70\%$减少到$\sim70\%$，源框架分量质量的$\sim50\%$减少到$\sim50\%$。对于边缘上的系统，我们的方法可以导致适度的（$\sim50\%$）改善测量的距离和倾角的二进制与信噪比低至10。这个公式可以用来更好地推断源坐标系的质量，从而改进中子星的布居特性，如它们的最大质量，影响核天体物理。当结合搜索电磁对应的观测，这里提出的工作可以用来把改进的界限喷流从双中子星合并的开口角。
2023-02-09 astro-ph.HE gr-qc
I-Love-Q anisotropically: Universal relations for compact stars with scalar pressure anisotropy
本文研究压力各向异性对致密星I-Love-Q普适关系的影响，发现其影响微弱，关系仍保持约10%的普适性，不影响引力波和实验相对论应用，但可能影响X射线观测。
2024-07-22 astro-ph.HE gr-qc
Static anisotropic stars in Lovelock gravity: Universal closed-form equations
University of KwaZulu–Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）
该研究将Lovelock引力中静态理想流体的特征多项式公式扩展至各向异性物质领域，推导了相关闭式方程，证实内部Schwarzschild几何的唯一性，消除d=2N+1维纯Lovelock球的障碍，并积分得到d=10、11维的恒星方程，发现高阶项可增大最大质量。
2026-08-12 gr-qc
Multipole moments and universal relations for scalarized neutron stars
近年来，人们对中子星各种全局性质之间的所谓“普遍关系”产生了极大的兴趣。这些普适关系是状态方程独立的关系，例如转动惯量$I$、潮汐变形性或洛夫数$λ$和四极矩$Q$（I-Love-Q关系）或相对论多极矩（3-hair关系）。虽然I-Love-Q关系在广义相对论和其他各种理论中都得到了广泛的研究，但3毛关系只在广义相对论中得到了研究。最近的进展定义的多极矩的一个紧凑的对象的情况下，标量张量理论允许研究3头发的关系，在修改后的引力理论。具体来说，这项工作的目的是研究他们的标量恒星的标量张量理论与无质量的标量场，承认自发标量化。我们发现，在广义相对论中，质量和角动量矩之间的3-头发关系也适用于标度化的恒星。标量矩也表现出普遍的行为，这是状态方程独立于一个特定的理论，但不同的理论之间的差异。结合天体物理学的观测，人们原则上可以测量标度化中子星的不同性质，并区分不同的理论。
2018-12-03 astro-ph.HE gr-qc
I-Love irrotationally
本文研究了无旋星的重磁Love数与无量纲转动惯量之间的普遍关系。这些勒夫数考虑了流体的内部运动，而恒星是全局无旋的。我们的目标是将所谓的I-Love-Q关系--在重力电Love数、无量纲转动惯量和无量纲旋转诱导四极矩之间提供强相关性--扩展到重力磁扇区，其中考虑了内部运动。作为一个副产品，我们首次提出了这个新的重力磁勒夫数的现实状态方程。
2015-04-28 gr-qc
Multipolar universal relations between f-mode frequency and tidal deformability of compact stars
虽然致密星的单个恒星参数通常表现出明显的状态方程（EOS）的依赖性，EOS不敏感的通用公式，这些参数显着存在。本文探讨了Lau，Leung提出的两个公式之间的相互关系，即联系$f$模式四极振荡频率$ω_2$和转动惯量$I$的$f$-$I$关系，以及联系$I$、四极潮汐变形性$λ_2$和四极矩$Q$的$I$-Love- $Q$关系，林（Astrophys）J. { \bf 714}，1234（2010）]和Yagi和Yunes [Science { \bf 341}，365（2013）]中所述。本文揭示了具有相同角动量$l=2,3,\ldots$的$ω_l$和$λ_l$之间的相对论普适关系，即所谓的“对角$f$ -Love关系”，它适用于实际的致密星和刚性多变星。进一步深入研究了牛顿极限的物理机制，得到了统一的$f$ - $I$ -Love关系.我们得出的结论是，这些EOS不敏感的公式源于一个共同的物理起源-紧凑型恒星可以被认为是quasiincompressable时，他们的反应缓慢的时间变化引入的$f$模式振荡，潮汐力和旋转。
2015-01-13 astro-ph.HE gr-qc
Improved Analytic Love-C Relations for Neutron Stars
本文推导了两个改进且可直接使用的中子星Love-C关系解析表达式，分别基于牛顿多方球和Tolman VII模型，发现基于牛顿多方球的模型在描述现实中子星时更准确。
2025-01-29 astro-ph.HE gr-qc
Tidal Love numbers of a slowly spinning neutron star
通过扩展我们最近的框架来描述自旋致密天体的潮汐形变，我们首次计算了自旋中子星的潮汐Love数到角动量的线性量级.物体的自旋引入了电磁扭曲之间的耦合，并出现了新的自旋诱导（“旋转”）潮汐洛夫数。我们专注于固定的潮汐场，诱导轴对称扰动。我们提出的扰动方程为电和磁为主导的旋转爱数的通用多极子，并明确解决他们的各种列表状态方程和潮汐场的电（偶宇称）和磁（奇宇称）组件与$\ell=2,3,4$。对于一个接近合并的双星系统，潮汐场的各种分量变得相关。在这种情况下，我们发现八极磁潮汐场可以显着改变中子星的质量四极矩。初步估计，假设自旋参数$χ\approx0.05$，显示修改$\gtrsim10\%$相对于静态的情况下，在五个恒星半径的轨道距离。此外，旋转勒夫数作为转动惯量的函数，比在静态情况下更敏感的状态方程，在静态情况下，在百分比水平上存在近似的普遍关系。对于一个接近合并的中子星双星，我们估计，诱导质量四极矩的近似普适性从静态情况下的$1\%$恶化到大约$6\%$时，$χ\approx0.05$。我们的研究结果表明，自旋潮汐耦合可以引入重要的修正引力波形的自旋中子星双星接近合并。
2015-12-02 astro-ph.HE gr-qc
Slowly Rotating Neutron Star with Holographic Multiquark Core: I-Love-Q Relations
计算了具有全息多夸克核的慢转大质量中子星NS的转动惯量（$I$）、转动潮汐Love数（$λ^{\rm (rot)}$）和四极矩（$Q$），并与纯MQ星进行了比较.手征有效理论~（CET）刚性状态方程~（EoS）被用于中子星的壳层。无量纲多极矩$\bar{I},\barλ^{\rm (rot)}, \bar{Q}$被发现是独立的旋转参数，并完全由零阶恒星轮廓。由Yagi和Yunes [1，2]发现的普遍的“I-Love-Q”关系即使在MQ核心存在的情况下也大多被保留下来。结合$\bar{I}, \barλ^{\rm (rot)}, \bar{Q}$探讨了潮汐形变参数$\barλ^{\rm (tid)}$，验证了两种普适的I-Love-Q关系。然而，在多极图中关于中子星的人口的质量和紧凑性的独特的扭结可以揭示存在的大质量NS与MQ核心。
2021-11-01 gr-qc
The Love for Three Logarithms: Universal Running of Dynamical Love Numbers
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
该文提出一个模型无关框架，证明黑洞动力学 Love 数在任意静态球对称时空上普遍对数跑动，并推导出主递推公式，应用于 Reissner-Nordström 等黑洞，揭示其极端极限下跑动消失等关键性质。
2026-10-02 gr-qc hep-th
Tidal deformation of a slowly rotating material body: Interior metric and Love numbers
四极潮汐场变形的致密体外的度规在勒夫数以下是普遍的，勒夫数是编码潮汐响应对身体内部结构的依赖的常数。对于一个非旋转的物体，变形的外部几何的特征在于熟悉的引力勒夫数$K_2^{\text{el}}$和$K_2^{\text{mag}}$。对于一个缓慢旋转的物体，这些必须由旋转潮汐勒夫数来补充，勒夫数测量物体的旋转和外部潮汐场之间的耦合反应。通过整合的内部场方程，我发现，正压完美流体的自旋耦合潮汐扰动的反应是由两个旋转潮汐勒夫数，我明确计算多面体。在之前的工作中发现的另外两个旋转潮汐洛夫数被发现对于所有正压器都有一个固定的、普遍的值。利用完全的内流解，计算了由重力磁场部分引起的时变内流的振幅。对于等质量双星系统中的典型中子星来说，赤道速度扰动的大小是每秒千米的量级。
2017-07-04 gr-qc
Tidal Love numbers and approximate universal relations for fermion soliton stars
本文研究费米子孤子星的潮汐形变与洛夫数，发现其电、磁潮汐形变率存在近似普适关系且与中子星明显不同，可用于下一代引力波探测器区分致密天体，并分析了潮汐瓦解条件及电磁信号可探测性。
2024-06-06 gr-qc hep-ph hep-th
Constructing Love-Q-Relations with Gravitational Wave Detections
理论计算预测了单个中子星的潮汐变形能力和四极矩之间的准普适关系，但还没有实验测量。然而，这种关系是在解释引力波的过程中使用的，因此，对实际数据的解释有直接的影响。在这项工作中，我们研究如何准普适关系可以测试和测量从引力波信号连接到二进制中子星合并。我们研究人口的$120$双中子星系统，发现先进的LIGO和先进的处女座在设计灵敏度可以找到可能的偏差预测的关系，如果观察到的中子星是高度旋转。在未来，第三代（3G）探测器网络甚至可以测量准宇宙关系。因此，概述的方法提供了一个新的测试广义相对论和核物理预测。
2020-02-18 gr-qc
I-Love-Q relations for Neutron Stars with Dark Energy
本文研究暗能量流体对中子星状态方程的影响，通过计算转动惯量、四极矩和潮汐Love数，证明I-Love-Q普适关系在含暗能量的中子星模型中仍然成立。
2025-06-03 gr-qc
Cosmology with Love: Measuring the Hubble constant using neutron star universal relations
引力波宇宙学始于2017年，当时观测到两颗中子星合并时发射的引力波，以及随后对电磁辐射的同步观测。虽然只有一个$30\%$测量的哈勃常数实现，未来的观测可能会产生更精确的测量，无论是通过其他符合事件或通过交叉相关的引力波事件与星系目录。在这里，我们实现了一种新的方法来测量哈勃常数没有电磁对应物，并通过使用的二元洛夫关系。这些关系以状态方程不敏感的方式支配着中子星的潮汐形变。重要的是，洛夫关系依赖于源坐标系中双星的分量质量。由于引力波的相位和振幅取决于观测者坐标系中的啁啾质量（因此也就是红移），原则上可以将二元洛夫关系与引力波数据结合起来直接测量红移，从而推断出哈勃常数的值。我们实现这种方法在真实和合成数据通过贝叶斯参数估计研究在一系列的观察方案。我们发现，对于LIGO/Virgo/KAGRA设计灵敏度的时代，这种方法的结果在一个类似的测量精度的哈勃常数，目前的天，暗警报测量。对于第三代探测器，当结合来自LIGO旅行者时代的二元中子星事件的测量时，这种精度提高到$\lesssim 10\%$，并在宇宙探测器时代提高到$\lesssim 2\%$。
2021-10-15 astro-ph.CO 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
I-Love-Q Relations for Realistic White Dwarfs
星载引力波干涉仪LISA预计将探测到来自众多双星白矮星的信号。在小的轨道分离，快速旋转和大的潮汐隆起可能允许恒星的内部结构，通过这样的观测来探测。电子大小效应以转动惯量（$I$）、潮汐勒夫数（Love）和四极矩（$Q$）等量进行编码。它们之间的普适关系（I-Love-Q关系）可以用来减少引力波模板中的参数数目。我们在这里研究I-Love-Q的关系更现实的白矮星模型比以前的研究中使用的。特别是，我们扩展了以前的工作，包括（i）差分旋转和（ii）内部温度分布从详细的恒星演化计算。我们使用公开可用的恒星演化代码MESA生成低质量和高质量白矮星的冷却模型。我们表明，差分旋转导致的I-Q关系（和类似的洛夫-Q关系）偏离恒定旋转。我们还发现，有限温度的引入导致白矮星沿着I-Q值的零温度质量序列移动，向暗示较低质量的值移动。我们进一步发现，在几个百万年后，高质量的白矮星是很好的零温度模型的描述，这表明与零温度的关系可能是足够好的，在大多数实际情况下。低质量、氦核的白矮星有较厚的氢包层，可能会经历长时间的氢燃烧，维持恒星温度，并允许偏离I-Love-Q关系更长的时间。
2019-12-19 astro-ph.HE gr-qc
Inferring neutron-star Love-Q relations from gravitational waves in the hierarchical Bayesian framework
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）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
采用分层贝叶斯框架，结合多个模拟引力波事件，验证了中子星无量纲潮汐变形率与四极矩之间的线性关系，并利用该关系约束修正引力理论的特征长度。
2026-04-17 astro-ph.HE gr-qc
I-Love-Q
中子星和夸克星的特征不仅在于它们的质量和半径，还在于它们旋转的速度，通过它们的转动惯量，以及它们可以变形的程度，通过它们的洛夫数和四极矩。这些敏感地依赖于恒星的内部结构，从而依赖于未知的核物理。我们发现转动惯量、勒夫数和四极矩之间的普遍关系与中子星和夸克星的内部结构无关。这些可以用来了解这些紧凑的对象的变形性，通过观察转动惯量，打破简并在引力波检测测量自旋在二进制inspirals和测试广义相对论在一个独立的核结构的方式。
2013-11-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Investigating the impact of quasi-universal relations on neutron star constraints in third-generation detectors
Universität Potsdam（波茨坦大学）；Universidade Estadual da Região Tocantina do Maranhão, UEMASUL（马拉尼昂州托坎廷斯地区州立大学）；Universidade Federal do Maranhão（马拉尼昂联邦大学）；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））
研究准普遍关系对第三代探测器中中子星约束的影响，发现不同关系在快速旋转系统和次主导参数中引入偏差，需谨慎处理以避免物态方程测量偏差。
2026-02-16 astro-ph.HE gr-qc
I-Love-Q Relations of Fermion-Boson Stars
本研究将中子星的I-Love-Q普适关系扩展到含暗物质的费米子-玻色子星，发现暗物质参数显著影响偏离程度，并给出玻色子质量上限。
2025-05-07 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
I-Love-$\langle c_s^2 \rangle$: Approximately universal relations for the average neutron star stiffness
本文将中子星中心压强与能量密度之比重新解释为内部平均声速平方⟨c_s^2⟩，并利用后闵可夫斯基展开揭示了其与致密度、转动惯量和潮汐形变率之间准普适关系的物理起源。
2024-07-08 gr-qc
Compact star deformation and universal relationship for magnetized white dwarfs
最近，在强磁场存在的情况下，从理论上推导出了超磁拉塞卡质量极限，以补充实验观测。在牛顿物理学的框架下，利用磁化白矮星的相对论性费米子状态方程，研究了磁化白矮星的平衡位形。哈特尔形式主义，缓慢旋转的恒星，已被用来获得平衡方程。在这种形式下计算了均匀旋转和非旋转的白矮星的各种物理量。因此，我们研究了这种磁化白矮星的转动惯量（I）、转动勒夫数（$λ$）和自旋诱导四极矩（Q）之间的普适关系，即I-Love-Q关系。导出了I、偏心率与Q的关系式，即I-偏心率-Q关系式。此外，我们还发现，与I-Love-Q关系相比，I-eccentricity-Q关系更具有普遍性。
2020-07-10 gr-qc nucl-th
Multipole Love Relations
在不久的将来，引力波观测可能使我们能够测量中子星的潮汐形变率，这将使我们了解核密度下的物理。原则上，重力波形取决于各种潮汐参数，这些参数密切相关。因此，如果能用一个单一的参数来表示这样的潮汐参数，这将是有用的。在这里，我们报告的各种$\ell$次（无量纲）的电，磁和形状潮汐变形之间的普遍关系，在中子星和夸克星，不敏感地依赖于状态方程。这种关系使我们能够打破潮汐参数之间的简并性。本文主要研究非自旋中子星双星中的引力波。我们首先导出了$\ell$阶电和$\ell=2$阶磁潮汐形变对引力波相位的主导贡献，它们分别以相对于主导牛顿阶的$2\ell +1$和$6$后牛顿阶进入。然后，我们计算了有用的引力波周期数，并表明，不仅$\ell=2$，但也$\ell=3$电潮汐形变是重要的参数估计与第三代引力波探测器，如LIGO III和爱因斯坦望远镜。虽然$\ell=2$和$\ell=3$电潮汐变形率之间的相关性降低了前者的变形率参数的测量精度，但通过使用普适关系可以显著提高其测量精度。我们在附录中提供了LIGO III噪声曲线的拟合公式。
2018-06-04 astro-ph.HE gr-qc
$I-$Love$-$Curvature: Exploring compact stars' quasi-universal relation with curvature scalars
该研究在广义相对论下探索中子星曲率标量与潮汐形变能力、归一化转动惯量的准普适性关系，发现多类强相关规律，验证了观测约束对星体内部性质的限制作用，搭建了可观测量、时空几何与致密星微观物理的物态方程不敏感关联。
2025-10-05 gr-qc
Testing universal relations of neutron stars with a nonlinear matter-gravity coupling theory
由于我们对核密度以外的物态方程的无知，中子星至今还没有一个统一的理论模型。因此，令人惊讶的是，可以存在连接中子星的不同物理量的普遍的与EOS无关的关系。Lau等人[ApJ，714，1234（2010）]发现，$f$模式振荡的频率、质量和转动惯量通过普适关系连接。最近，Yagi和Yunes [Science，341，365（2013）]发现了质量、转动惯量、Love数和四极矩之间的I-Love-Q普适关系。在本文中，我们研究这些普遍的关系在Eddington启发Born-Infeld（EiBI）引力。这个理论与广义相对论（GR）的区别仅在于高密度时，这是由于物质和引力之间的非线性耦合。因此，它为我们提供了一个理想的情况下，以测试如何鲁棒性的普遍关系的NS相对于引力理论的变化。由于Delsate和Steinhoff最近开发的EiBI引力的表观EOS公式[Phys. Rev. Lett.，109，021101（2012）]，我们能够使用与GR中相同的技术来研究EiBI引力中的普适关系。我们发现EiBI引力中的普适关系与GR中的普适关系基本相同。我们的工作表明，在当前可行的耦合常数内，至少存在一种修正的引力理论，它与GR在意想不到的普适关系上是不可区分的。
2014-01-13 astro-ph.HE gr-qc
Binary Love Relations
当处于紧密双星系统中时，中子星的相互潮汐变形会印刻在观测值上，编码它们在超核密度和极端重力状态下的内部结构信息。对它们的晚期双星内旋的引力波观测可以作为提取单个潮汐形变的工具，但在引力波模型中它们之间的简并使得这变得困难。我们在这里解决这个问题，发现近似普遍的关系，无量纲的组合的个人潮汐变形。我们表明，这些关系打破退化的引力波模型，允许两个变形的准确提取。这样的测量可以用来更好地区分状态方程模型，并改善广义相对论和宇宙学的测试。
2016-06-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Universal Relations Meet Causality: Bounding the Dynamical Love Number of Neutron Stars
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；Université de Genève（日内瓦大学）
研究利用因果性等约束将中子星潮汐响应转化为全纯自映射，通过Schwarz-Pick定理给出动力学潮汐修正上限，并与最新计算对比，发现界限在百分之几内饱和，证实f模主导性，可提供不依赖状态方程的动力学潮汐上限。
2026-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
I-Love-Q in Einstein-aether Theory
本研究在爱因斯坦-以太理论中推导中子星的I-Love-Q关系，发现其对未约束参数$c_ω$不敏感且接近广义相对论结果，表明该关系虽保持普适性但无法用于约束该理论。
2023-06-20 gr-qc
Dark I-Love-Q
本文证明I-Love-Q普遍关系不仅适用于中子星，也适用于玻色子或费米子暗星，可扩展至更高变量范围并澄清文献偏差，且在具有标度对称性的状态方程中调整参数时曲线不变。
2025-02-04 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Frequency deviations in universal relations of isolated neutron stars and postmerger remnants
我们将孤立非旋转中子星的基本四极流体模与中子星合并残余物的主振荡频率联系起来。这两个频率分别与某些恒星的参数，如半径或潮汐变形，我们进一步调查，通过构建拟合公式和量化的数据点的分散从这些关系。此外，我们还比较了单个数据点如何偏离所有数据点的相应拟合。考虑到这种点到点的分散，我们发现孤立的NS和振荡频率的快速旋转，热，大规模的合并残留物的扰动数据的频率偏差之间的惊人的相似性。这些非常不同的恒星系统中频率偏差的对应关系指向一个潜在的机制和编码在频率偏差中的EoS信息。我们跟踪的频率散射回的潮汐勒夫数的偏差，从一个平均潮汐勒夫数为一个给定的恒星的紧凑性。因此，我们的结果表明，有可能打破NS半径，潮汐变形和潮汐勒夫数之间的简并。我们还涉及到频率偏差的潮汐变形的导数相对于质量。我们的研究结果一般突出了一种可能性，以改善GW asteroseismology的关系，系统的频率偏差的行为，以减少这种关系的分散，从而提高测量精度。此外，我们还将静态恒星的f模频率与合并残余物的主导GW频率联系起来。我们发现一个解析映射连接的质量恒星系统，这产生特别准确的质量独立的关系，两个频率之间的合并后的频率和潮汐变形。
2021-09-09 astro-ph.HE gr-qc
Tidal love number of neutron stars with conformal coupling
本文提出了利用实际物态方程的解析表达式来研究具有共形耦合的中子星。为了观察共形耦合对极型和轴型质量、半径和勒夫数的影响，导出了扰动和非扰动度规、标量场和物质压强的方程。数值分析和解析分析表明，通过改变模型中参数的值，我们的模型与GR的行为不同。我们还表明，对于一个特殊的情况下，标量场成为消失的恒星外，这将使我们有机会调查的行为潮汐爱数我们的模型。最后，利用普适关系式$C$ - $Λ$，将模型结果与中子星聚变产生的引力波信号结果进行了比较.
2021-10-27 gr-qc
$I-$Love$-C$ relation for an anisotropic neutron star
最常见的假设之一是恒星内部的压力本质上是各向同性的。然而，压力在本质上是局部各向异性的，这是更现实的情况。在这项研究中，我们研究了各向异性中子星的标量压力各向异性模型的某些性质。用相对论平均场模型状态方程（EOSs）测试了恒星内部不同的理想流体条件。计算了各向异性中子星的质量（$M$）、半径（$R$）、紧致度（$C$）、勒夫数（$k_2$）、无因次潮汐形变（$Λ$）和转动惯量（$I$）等性质。除了$k_2$和$Λ$之外，上述量的大小随着各向异性的正（负）值而增加（减小）。普适关系$I-$ Love $-C$用从相对论到非相对论的几乎58个EOS跨度计算。我们观察到，当我们包括各向异性时，它们之间的关系变得更弱。利用GW 170817潮汐变形极限和不同方法的半径约束，我们发现，如果使用BL模型，各向异性参数小于1.0。利用GW 170817给出的普适关系和潮汐变形性的界限，我们给出了各向同性星的正则半径$R_{1.4}=10.74_{-1.36}^{+1.84}$ km和转动惯量$I_{1.4} = 1.77_{-0.09}^{+0.17}\times10^{45}$ g cm $^2$的理论极限，置信限为90%.类似地，对于具有$λ_{\rm BL}=1.0$的各向异性星，其值分别为$R_{1.4}=11.74_{-1.54}^{+2.11}$ km，$I_{1.4} = 2.40…
2022-11-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
The broadening of universal relations at the birth and death of a neutron star
本文研究了普遍关系在原中子星和超质量中子星动态场景中的适用性，发现 I-Love-Q 和 f-Love 关系对原中子星近似成立，而超质量中子星的峰值频率与紧致度关系偏离普遍 f-C 关系 70-80%。
2024-02-16 astro-ph.HE gr-qc
I-Love relation for incompressible stars and realistic stars
尽管核物质状态方程的多样性，最近发现的I-Love-Q关系[Yagi和Yunes，Science { \bf 341}，365（2013）]，其涉及致密星的转动惯量、潮汐Love数（可变形性）和自旋诱导四极矩，适用于各种现实的中子星和夸克星。虽然这种普适性的物理起源仍然是一个当前的问题，不可压缩星的I-Love-Q关系可以很好地近似于现实致密星的观测暗示了一个新的方向来解决这个问题。本文通过建立不可压缩星的转动惯量和潮汐形变的递归后闵可夫斯基展开式，解析地导出了不可压缩星的I-Love关系式，并证明了所得到的公式可以用来精确地预测实际致密星从牛顿极限到最大质量极限的行为。
2014-11-26 astro-ph.SR gr-qc
Universal Closed Form for Dynamical Love Numbers of Black Holes
Mani L. Bhaumik Institute for Theoretical Physics, Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校马尼·L·鲍姆克理论物理研究所物理学与天文学系）
提出Schwarzschild黑洞动力学响应函数的闭式表达式，适用于所有自旋和多极，通过重整化群方程和远区相位因子实现全阶求和。
2026-10-15 gr-qc hep-th
Gravity as universal UV completion: Towards a unified view of Swampland conjectures
基于引力定义了一个普遍的UV完备化的思想，并利用UV/IR对应的形式，我们从重整化群能流的观点重新讨论了一些Swampland拓扑，特别是de Sitter拓扑和无限远拓扑.本文简要讨论了非微扰瞬子效应在确定亚稳态宇宙学常数中的作用和局限性。
2019-07-31 gr-qc hep-th
I-Love-Q, Spontaneously: Slowly Rotating Neutron Stars in Scalar-Tensor Theories
我们通过将经典的Hartle-Thorne形式主义扩展到一般的标量张量引力理论，构建了缓慢旋转的理想流体中子星模型。在无量纲角动量的二阶下，我们计算了质量M，半径R，标量电荷q，转动惯量I和自旋诱导四极矩Q，以及潮汐和旋转Love数。我们的形式主义适用于一般的标量张量理论，但我们特别关注的理论，允许自发标量化。最近发现，转动惯量、四极矩和勒夫数通过近似万有（即，状态方程独立）“I-Love-Q”关系。我们发现，类似的关系也适用于自发标度化的恒星。更有趣的是，标量张量理论中的I-Love-Q关系与广义相对论的I-Love-Q关系在不到百分之几的范围内重合，即使是对于当前脉冲双星约束所允许的最大耦合的自发标量化恒星。这意味着这些参数的天体物理测量不能用来区分广义相对论和标量张量理论，即使自发标量化发生在自然界中。由于f（R）理论与标量张量理论之间的等价性，本文所建立的理论框架可以用来构造f（R）引力下的旋转致密恒星模型。我们的慢旋转膨胀也可以作为一个基准的快速旋转的中子星的一般标量张量理论的数值计算。
2014-07-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
I-Love-Q in Hořava-Lifshitz Gravity
霍瓦瓦-利夫希茨引力是广义相对论的替代理论，它打破了洛伦兹不变性，以实现紫外线完全和功率计数的引力重整化理论。在低能量极限下，霍洛维茨阿瓦-利夫希茨引力与向量张量理论相吻合，称为测赫引力。测赫重力与广义相对论的偏差可以用三个耦合常数来参数化：$α$、$β$和$λ$。太阳系实验和引力波观测对$α$和$β$施加了严格的限制，而$λ$仍然相对不受约束（$λ\lesssim 0.01$）。在本文中，我们研究是否可以约束这个剩余的参数与中子星的观察，通过通用的I-Love-Q关系之间的转动惯量（I），潮汐勒夫数（Love），和四极矩（Q），这是不敏感的细节，在核物质状态方程。为此，我们在khronometric引力中微扰地构造了缓慢旋转和弱潮汐变形的中子星。我们发现I-Love-Q关系在极限$(α,β) \to 0$下与$λ$无关.虽然场方程的某些组成部分依赖于$λ$，但我们通过归纳和后闵可夫斯基分析表明，缓慢旋转的中子星根本不依赖于$λ$。另一方面，潮汐变形的中子星在khronometric引力中被修改（尽管通常的Love数没有修改，如前所述），并且可能存在新的非GR Love数，尽管它们的可观测性尚不清楚。这些发现表明，它可能很难约束$λ$与旋转/潮汐变形的中子星。
2022-12-12 gr-qc
Detecting resonant tidal excitations of Rossby modes in coalescing neutron-star binaries with third-generation gravitational-wave detectors
旋转中子星的Rossby模（r模）可以被合并双星系统中的重磁力激发。Flanagan和Racine [Phys. Rev. D 75，044001（2007）]的先前研究表明，这种动力学潮汐（DT）可以在引力波形上引起0.1 rad的相移，这可以通过第三代（3G）探测器检测到。在本文中，我们研究了在3G探测器时代，这种DT对测量中子星参数的影响。本文引入了两种不同状态方程预言的中子星性质之间的普遍关系：（i）惯性动量与（f-模）潮汐Love数之间的I-Love关系;（ii）r-模重叠与潮汐Love数之间的关系。我们发现，r模DT将提供丰富的信息，慢旋转中子星的频率范围从10到100赫兹。对于一个中子星双星系统（在宇宙探测器中的信噪比约为1500），在最好的情况下，每个单独的中子星的自旋频率可以被限制在6%（分数误差）。单个中子星的勒夫数之间的简并度被显著降低：每个勒夫数在最好的情况下可以被限制在20%左右，而对称和反对称勒夫数的分数误差都被降低了约300倍。此外，DT还允许我们测量中子星的自旋倾角，在最好的情况下为0.09 rad，从而对NS natal kicks和超新星爆炸模型施加限制。除了参数估计，我们还开发了一种半解析方法，准确地描述了由于DT而产生的二元演化的详细特征。
2021-03-15 astro-ph.HE gr-qc
Quasi-universal relations for generalized Skyrme stars
准普适\emph{I-Love-Q relations}由Yagi和Yunes于2013年首次提出，它由中子星的转动惯量、自旋诱导四极矩和电四极潮汐变形之间的一组关系组成，这些关系在$\sim1\%$的精度范围内与物态方程（EoS）无关。在这项工作中，我们表明，这些关系保持不同的Skyrme为基础的核物质EoS，也为不同的爱因斯坦BPS Skyrme模型，其中一些甚至没有提出正压状态方程的恒星般的解决方案。此外，其他准普遍的关系进行了分析，并与最近的GW的观测，我们使用它们来选择广义Skyrme模型，更好地再现观测。我们的结果重申了\emph{I-Love-Q}关系的普遍性和广义Skyrme模型描述中子星内核物质的适用性。
2020-11-17 gr-qc hep-th nucl-th
