Relativistic polytropic spheres with electric charge: Compact stars, compactness and mass bounds, and quasiblack hole configurations
本文研究了由相对论性多方流体组成的不带电和带电球体的静态恒星平衡位形，并与由非相对论性多方流体组成的球体的静态恒星平衡位形进行了比较。Arbañil，P. S.莱莫斯，V.T. Zanchin，Phys. Rev. \textbf{88}，084023（2013）]。在相对论流体情况下，假设了相对论多方状态方程$p=ωδ^γ$。这里，$δ=ρ-p/(γ-1)$，其中$δ$和$ρ$分别是静止质量密度和能量密度，并且$ω$和$γ$分别是多变常数和多变指数。我们假设电荷密度$ρ_e$与能量密度$ρ$、$ρ_e = α\, ρ$成比例，其中$α$是常数，使得$0\leq |α|\leq 1$。分析了带电球的质量、总电荷、半径、红移和声速等性质。还研究了这些性质与多变指数的关系。此外，在广义相对论中出现的一些极限，如拉塞卡极限、奥本海默-阿罗夫极限、布赫达尔界限和布赫达尔-安德雷森界限，即，的Buchdahl界的电的情况下，进行了研究。与带电的非相对论性多变球一样，带电的相对论性多变球中的$γ\to\infty$和$α\to 1$饱和了Buchdahl-Andréasson束缚，从而表明它达到了准黑洞的构型。我们通过数值分析表明，正如预期的那样，这两种情况之间的主要差异出现在高能量密度区域。
2017-12-06 gr-qc
Universality of the Buchdahl sphere
本文揭示Buchdahl球在带电、纯Lovelock引力等情形下的普适性质，并据此首次提出缓慢旋转恒星构型的Buchdahl极限。
2023-08-19 gr-qc
Buchdahl Limit and TOV Equations in Interacting Vacuum Scenarios
Universidade do Estado do Rio de Janeiro（里约热内卢州立大学）
研究相互作用真空成分下超致密恒星配置的稳定性，通过扩展 TOV 方程引入流体与真空部分的协变能量交换，探讨 Buchdahl 稳定性限制的修改，分析两种现象学相互作用模型，发现相互作用项可缓解压力梯度并保持有限中心压力。
2026-04-22 gr-qc
Buchdahl stars and bounds with cosmological constant
University College London（伦敦大学学院）；University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；Inter University Centre for Astronomy & Astrophysics（大学天文学与天体物理中心）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本文在存在宇宙学常数的情况下推广了 Buchdahl 致密性界限，通过定义包含宇宙学项的引力势能和势能，证明了界限的普适性，但不同方法给出不同界限。
2026-05-22 gr-qc
Buchdahl type inequalities in $d$-dimensions
考虑了$d\geq4$维Einstein方程的球对称各向异性静态紧致解.不同的物质模型进行检查，并在这些不同的模型中的引力质量的半径的比率上界。在非零电荷和正宇宙学常数的存在下，也推广了边界。这些界限然后被用来找到在物体表面的引力红移的最大值。
2015-09-24 gr-qc
Beyond Buchdahl's limit: bilayered stars and thin-shell configurations
本文通过引入双层星与薄壳玩具模型，分别放宽Buchdahl定理的各向同性与密度单调性假设，揭示AdS星和Einstein静态星两类特殊构型可超越Buchdahl极限并逼近黑洞致密性。
2025-05-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational lensing and accretion disk imaging of a Buchdahl dense core
本文研究Buchdahl致密核心的引力透镜与吸积盘成像，发现其透镜特征可区别于黑洞，为高分辨率观测提供新见解。
2025-04-23 gr-qc
Compactness bounds in General Relativity
布赫达尔的一个基本定理指出，在广义相对论（GR）中，一个静态的、球对称的、质量为$M$、半径为$R$的理想流体物体的最大紧致性$\mathcal{C}\equiv GM/(Rc^2)$是$\mathcal{C}=4/9$。作为一个推论，在完美流体星和黑洞之间存在一个紧密性间隙（其中$\mathcal{C}=1/2$）。本文推广了Buchdahl的结果，引入了最一般的弹性物质常纵波速度状态方程，并将其应用于计算GR中规则自引力物体的最大紧性，证明了：（i）最大紧性随纵波速度单调增长，（ii）弹性物质可以连续地超过Buchdahl的界并达到黑洞紧性$\mathcal{C}=1/2$;（iii）然而，施加亚光速波传播降低了最大的紧凑性约束$\mathcal{C}\approx0.462$，我们推测这是最大的紧凑性\emph{any}静态弹性对象满足因果关系;（iv）施加径向稳定性进一步降低了最大的紧凑性$\mathcal{C}\approx 0.389$。因此，虽然各向异性经常被调用作为一种机制，支持horizonless ultraccompact对象，我们认为，黑洞的紧凑性不能达到物理合理的物质内GR和真正的黑洞mimickers需要要么外来物质或超越GR的影响。
2022-07-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Buchdahl limits in theories with regular black holes
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Durham University（杜伦大学）
研究Buchdahl压缩极限在D维Einstein引力与高曲率修正耦合的完美流体星体解中的推广，发现规则黑洞的真空解限制了恒星的最大压缩性，且在特定条件下存在新的Buchdahl极限。
2026-03-26 gr-qc hep-th
Soliton boson stars, Q-balls and the causal Buchdahl bound
具有多重真空势的自引力非拓扑孤子是奇异紧致天体的理想候选者。这样的物体可以在标准模型的几个扩展中出现，并可能在早期宇宙中产生。在这项工作中，我们专注于从复杂的标量（引力Q球/孤子玻色子星）的对象，推导出解析解的球对称性，并将它们与完全数值的。在高紧凑性的限制，我们发现，这些对象提出了一个有效的线性状态方程，从而饱和的Buchdahl极限的因果关系约束。远离这个极限，这些物体要么表现为平坦的时空Q球，要么（在低紧性极限下）表现为由量子压力稳定的迷你玻色子星。我们通过分析各种势（包括余弦势、四次势和六次势）来建立这幅图的鲁棒性。
2022-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the equilibrium of the Buchdahl star
本文研究Buchdahl星的平衡机制，通过势、引力与非引力能量的比例定义该天体，结合Vlasov动理学物质模型推导其平衡满足位力定理类关系，并类比黑洞的能量平衡条件。
2023-11-09 gr-qc hep-th
Decoupled Anisotropic Buchdahl's Relativistic Models in $f(\mathbb{R},\mathbb{T})$ Theory
本文在 $f(\mathbb{R},\mathbb{T})$ 理论中通过引力解耦方法构造了三种各向异性 Buchdahl 模型，并利用致密星 LMC X-4 验证了其中两个模型的物理可行性。
2024-08-01 gr-qc
Buchdahl limit of compact stars in presence of Weyl anomaly
本研究构建含Weyl迹反常的各向异性致密星模型，推导内部解并引入参数β表征反常贡献，结合观测约束修正Buchdahl极限并约束β，分析质量-半径关系。
2025-09-25 gr-qc hep-ph hep-th
Workshop on the limiting compactness objects: Black holes and Buchdahl stars
2023年在IUCAA举办的极限致密天体研讨会，围绕无视界的布赫达尔星展开研讨，明确了多个研究方向并组建了研究团队，为致密天体研究开辟了新视野。
2024-03-11 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Breaking Buchdahl: ultracompact stars in semiclassical gravity
半经典近似考虑了零点能量的引力贡献。我们通过一个无质量的标量场的重整化应力-能量张量（RSET）来模拟这种贡献，我们在Polyakov近似的截断正则化版本中计算。当场处于Boulware真空态（恒星几何的自然真空）时，RSET的工作有利于违反Buchdahl紧性极限。我们回顾了经典的恒定密度恒星的解决方案的家庭，特别注意临界性的概念-存在的偏移量的质量函数-并使用它作为一个热身的半经典的一套解决方案的分析。对于远远超过Buchdahl极限的恒星，临界解具有不规则的压力。这种压力的发散通过在质量中引入负偏移而向内移动。在半经典理论中，我们发现了一些相当不同的东西，即临界组态已经显示出一个恰好在结构中心发散的压力。经典解空间和半经典解空间之间的巨大差异表明，半经典引力可能允许超紧恒星物体的存在。
2021-10-29 gr-qc hep-th
Quantum Field Theory on compact stars near the Buchdahl limit
本文研究接近Buchdahl极限的常密度星模型，发现量子场重整化应力张量在内侧光环附近发散并违反零能量条件，证明此时量子场反作用不可忽略。
2023-09-08 gr-qc hep-th
Modeling Compact Objects in $f(R)$ Gravity: Application of Buchdahl-I Metric with Chaplygin Equation of State
该研究在$f(R)$引力框架下，利用Buchdahl-I度规解与Starobinsky模型分析三颗致密天体的物理特性，验证相关引力模型的现实可行性。
2025-02-21 astro-ph.HE gr-qc
Buchdahl bound, photon ring, ISCO and radial acceleration in Einstein-æther theory
本文研究球对称EÆ理论的规范结构与真空解，推导Buchdahl界，并比较ISCO、光子环及径向加速度相对于GR的变化。
2024-11-04 astro-ph.GA gr-qc
Gravitational Lensing and Image Distortion by Buchdahl Inspired Metric in $\mathcal{R}^2$ Gravity
本文研究 $\mathcal{R}^2$ 引力中受 Buchdahl 启发度规的透镜效应，解析推导强弱偏转极限偏转角，并利用 Sgr A*、M87* 与 Canarias 爱因斯坦环约束参数。
2024-12-30 astro-ph.HE gr-qc
Compact objects in general relativity: From Buchdahl stars to quasiblack holes
布赫达尔星是一颗高度致密的恒星，其边界半径$R$服从$R=\frac98 r_+$，其中$r_+$是恒星本身的引力半径。准黑洞是一个最大的致密恒星，或者更一般地说是一个最大的致密天体，其边界半径$R$服从$R=r_+$。准黑洞是处于变成黑洞边缘的物体。持续的引力坍缩最终形成黑洞，必须用奥本海默-斯奈德形式主义来处理。准静态收缩终止于准黑洞，应该用适当的技术来处理。准黑洞，而不是黑洞，才是米切尔和拉普拉斯暗星的真正后代。准黑洞有许多有趣的性质。本文提出了准黑洞的概念，给出了几个准黑洞的例子，定义了准黑洞的概念，画出了准黑洞的Carter-Penrose图，研究了准黑洞的压力性质，得到了准黑洞的质量公式，导出了非极值准黑洞的熵，并通过极值准黑洞解决了极值黑洞的熵问题。
2020-09-16 gr-qc hep-th
Where is Love? Tidal deformability in the black hole compactness limit
引力的宏观可测量效应之一是天体的潮汐变形性，它可以通过它们的潮汐勒夫数来量化。对于行星和恒星，这些数字测量了它们的物质对潮汐力的阻力，以及由此产生的对引力多极矩的贡献。根据广义相对论，非旋转变形黑洞的引力多极矩没有增加，它们所有的勒夫数都是零。本文探讨了非旋转致密星和超致密星的不同构型，以弥补黑洞和中子星之间的致密性差距，并计算了它们的Love数$k_2$。本文首次计算了质量为$M$、半径为$R$且超过Buchdahl极限的均匀密度超紧恒星的$M/R > 4/9$，发现$k_2 \to 0^+$为$M/R \to 1/2$，即，史瓦西黑洞极限我们的研究结果提供了洞察力的零潮汐变形能力的限制，我们使用目前的限制从GW 170817（和未来的上限从二进制黑洞合并）的二进制潮汐变形$\tildeΛ$提出替代模型的测试。
2020-08-21 gr-qc
Toward a realistic Buchdahl limit in f(R) theories of gravity
本文在 f(R) 引力框架下推广了静态球对称致密星的 Buchdahl 极限，并以 Starobinsky 模型和现实中子星状态方程验证了可行 f(R) 模型可使引力红移超过广义相对论所禁止的 2。
2025-04-10 gr-qc
Strange quark stars in mimetic gravitational theory
本文在模仿引力理论背景下，利用MIT袋状态方程和Buchdahl度规函数构建了各向异性奇异夸克星模型，通过匹配内外时空及分析能量条件、平衡与稳定性，验证了其物理有效性和一致性。
2025-09-11 gr-qc hep-th
Tidal deformability of ultracompact Schwarzschild stars and their approach to the black hole limit
研究超紧凑史瓦西星的潮汐Love数，发现其随紧凑度趋近黑洞极限时呈指数衰减而非对数行为，补充了黑洞模拟体的形变特性研究。
2021-12-28 gr-qc
Horndeski fermion-boson stars
我们建立静态和球对称的费米子玻色子星的存在，在一个低能量的有效模型（超越）Horndeski理论。这些恒星处于平衡状态，是由标量物质和费米子物质混合而成的，它们之间只有引力相互作用。性质，如质量，半径和紧凑性进行了研究，突出了两个家庭的配置定义的参数$c_4$的存在。这两个族具有独特的性质，尽管在某些限制下，它们都被简化为广义相对论中的对应物。最后，通过假设与广义相对论中使用的相同条件，我们找到了这些混合星的最大致密性，并确定它仍然低于所谓的布赫达尔极限。
2021-12-24 gr-qc hep-ph
Extension of Buchdahl's Theorem on Reciprocal Solutions
本研究将Buchdahl的互反解方法推广至含宇宙学常数的情形及更广泛的标量-张量引力理论，通过共形变换得到带二次势的Brans-Dicke理论的多种同步解，拓展了该引力框架下的真空解族。
2024-07-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational Perturbation in Nonlocal Modified Tolman VII Model
本文在精确修正Tolman VII（EMTVII）模型中引入非局域性，构建NEMTVII模型，分析了致密与超致密物体的有效势、准正规模式和引力回声，发现非局域性会降低致密度并减少捕获模式，且回声存在于违反因果与主导能量条件的参数空间。
2023-12-31 gr-qc
Resisting collapse: How matter inside a black hole can withstand gravity
一个史瓦西大小的物质系统如何避免引力坍缩的命运？为了解决这个问题，我们批判性地重新审视的参数，导致了“布赫达尔界”，这意味着一个稳定的，紧凑的对象的最小尺寸必须大于八分之九的史瓦西半径。在Mazur和Mottola之后，并与奇点定理的其他反例一致，我们确定了大的负径向压力延伸到引力半径作为逃避Buchdahl界的基本成分。我们的结果是新颖的，但与许多其他的调查模型的非奇异黑洞。它特别表明，一个大的负压在经典GR的框架转化为一个大的正压力，一旦量子物理被纳入。这样一来，一个由封闭的、相互作用的基本弦组成的史瓦西大小的束缚态在其高温哈格多恩相可以表现为具有负压，从而具有抵抗引力坍缩的能力。
2019-02-21 gr-qc hep-th
Minimum mass-radius ratio for charged gravitational objects
我们严格证明了，对于紧凑的带电广义相对论物体有一个下界的质量半径比。这一结果来自带电物体的Buchdahl型不等式，该不等式已被广泛用于证明质量半径比的上限存在。真空能量（一个宇宙学常数）对最小质量的影响也被考虑在内。通过对Ricci标量不变量的研究，得到了紧致带电体的总电荷、质量和真空能量的几个界。考虑了最小质径比带电物体的总能量（包括引力能）和稳定性，得到了仅用电荷能和真空能表示的最小质径比带电物体的质量和半径。
2007-03-06 gr-qc
Compactness Inference in Gravitational-Wave Mergers with PhenomDECO: Catalog Benchmarks and Robustness Diagnostics
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 University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所）；Gravity Exploration Institute, Cardiff University（卡迪夫大学重力探索研究所）
利用PhenomDECO模型对GWTC-3中高显著性双黑洞事件进行致密性测试，发现多数事件与双黑洞一致，但低频噪声可导致虚假低致密性模式，强调低频数据处理的重要性。
2026-07-21 gr-qc
Bootstrapping Newton Gravity
本文利用在牛顿引力的Poisson方程中加入引力自相互作用项而得到的非线性方程，分析了具有适当质量和半径的静态球对称均匀紧致源和外部真空。这幅图的主要特点是，虽然势移动任意常数的自由当然丧失了，但解在性质上仍然非常接近牛顿行为。我们还注意到，对于致密性小的源，负引力势能小于固有质量，但对于根据广义相对论应该形成黑洞的源，引力势能与固有质量的数量级相同，甚至更大。此外，压力克服了能量密度的大值的紧凑性，但它仍然是有限的有限的紧凑性，因此不存在Buchdahl极限。这个经典的描述是为了在未来的发展中作为研究（近）黑洞配置内的引力粒子图像的量子特征的起点。
2018-10-22 gr-qc hep-th
Zero Temperature, Degenerate Fermion Stars
Universidade Federal do Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学）；Université de Montréal（蒙特利尔大学）
本文提出一种自洽方法研究零温度简并费米子星，在牛顿极限下可构造比布赫达尔极限更致密甚至小于史瓦西半径的恒星，并在广义相对论半经典分析中独立恢复布赫达尔极限。
2026-09-25 gr-qc hep-th
Establishing Compactness as a Population Observable in Gravitational-Wave Astronomy
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 University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所）；Gravity Exploration Institute, Cardiff University（卡迪夫大学引力探索研究所）
通过有效致密性参数直接探测双星的最接近距离，首次确认GWTC-3中所有高显著性信号与黑洞假设一致，并将低致密性奇异双星并合率限制在<0.7 Gpc⁻³ yr⁻¹。
2026-07-21 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Wave Signatures of Highly Compact Boson Star Binaries
孤立玻色子星是由复杂标量场组成的稳定物体，其紧凑性可以达到与中子星相当的值。最近一项关于相同玻色子星碰撞的研究只产生了非旋转玻色子星或黑洞，这表明旋转玻色子星可能不是由双星合并形成的。在这里，我们扩展这项研究，包括分析的引力波辐射在这样一个二进制的合并，这是至关重要的区别于其他二进制与LIGO和处女座观测这些事件。我们的研究表明，残骸的引力波信号主要由其基频决定，因为它沉降到一个非旋转的玻色子星，在合并后的状态下发出显著的引力辐射。我们计算波形和合并后的频率如何依赖于初始玻色子星的紧凑性，并分析估计合并后辐射的能量。
2017-10-25 gr-qc
A quantum bound on the compactness
本文对尘埃球的引力坍缩作了一个简单的量子描述，排除了那些宽度任意小于物质源引力半径的态，支持了黑洞是宏观扩展体的结论.我们还简要地评论了这一结果的相关性的紫外自完成的重力和微粒图像的黑洞。
2021-12-28 gr-qc hep-th
Gravitational-wave signatures of the absence of an event horizon. II. Extreme mass ratio inspirals in the spacetime of a thin-shell gravastar
我们研究了质量为m0的致密天体到质量为M>>m0的大质量天体的准圆形极端质量比螺旋中的引力波发射，除了没有事件视界外，大质量天体的外部度规与史瓦西度规相同。具体来说，我们考虑这样一个对象的最简单的实现之一：非旋转薄壳引力星。内旋过程中引力波辐射的功率显示出与引力星极振荡模式的激发相对应的独特峰值。对于超紧凑的引力星，这些峰值的频率轻微地依赖于引力星的紧凑性。对于质量M~10^6Msun，峰值通常位于LISA的最佳灵敏度带宽内，可能提供了中心物体无水平性质的独特特征。对于相对适中的引力星紧密度值，辐射功率甚至具有更奇特的特征，携带取代事件视界的物理表面的微观性质的签名。
2010-01-18 gr-qc
Black Hole - Neutron Star Binary Mergers: The Impact of Stellar Compactness
本研究通过数值模拟探究中子星致密性对黑洞-中子星双星并合的影响，发现致密性和质量比越高系统越接近双黑洞，瓦解会抑制反冲、轻微影响自旋，低致密性中子星会导致并合后准正常振铃不清晰。
2024-04-15 astro-ph.GA gr-qc
On gravitational-wave echoes from neutron-star binary coalescences
最近，在$4.2σ$显著性水平上，对GW 170817合并后信号中的引力波回波进行了尝试性检测。据推测，该信号可能为残留的奇异物体中的近视界量子结构提供证据。我们指出，如果残留的对象是一个超紧凑的中子星，回波的对象，半径仅略小于一个普通的中子星。在~72 Hz处报告的回波与质量约为$M\in(2,3) M_\odot$、半径接近布赫达尔极限R~ 9 GM/（4c^2）的不可压缩恒星的玩具模型相一致。如果得到证实，低频引力波回波将与目前所有的中子星模型产生矛盾，并将对核物理和引力产生重大影响。
2018-06-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A Closed-Form Master Solution for Gravitational Decoupling of a Unified Family of Isotropic Stellar Seeds
GLA University（GLA大学）；King Faisal University（费萨尔国王大学）；Teerthanker Mahaveer University（特兰坎克尔·马哈维尔大学）
本文提出基于最小几何形变的统一闭式主解，将五类各向同性种子解推广为各向异性致密星，并分析其物理可行性及潮汐形变增强效应。
2026-09-23 gr-qc
Covariant conservation of energy momentum in modified gravities
给出了修正引力理论中能量动量张量协变发散消失的显式证明。引力作用被写在任意维度上，并允许非线性地依赖于曲率标量及其与标量场的耦合。也被认为是曲率标量乘以物质拉格朗日函数的情况下。证明是在度量和一阶形式主义，即根据Palatini变分原理。结果表明，能量-动量的协变能量守恒是场方程的内在性质。这个重要的结果，称为广义比安基恒等式，也可以直接从广义引力作用量的协方差推导出来。此外，我们还证明了在所有这些情况下，自由下落的世界线都是由场方程单独决定的，并且是与度规相容联络相关联的测地线。这些广义理论在帕拉提尼表述中的独立联系没有类似的直接物理解释。然而，在共形爱因斯坦框架中，这些理论的结构中出现了某种双度量性。根据我们对独立联系作为辅助变量的解释，我们也可以重新考虑对最初由布赫达尔提出的帕拉蒂尼公式的一些批评。
2006-03-15 gr-qc
Physical properties of a source of the Kerr metric: Bound on the surface gravitational potential and conditions for the fragmentation
我们调查了一些重要的物理方面最近提出的内部解决方案的克尔度规。它示出，在球对称的情况下，有一个特定的限制的最大值的表面电位（程度的紧凑性），超过此，不可接受的物理异常出现。这样的束缚与负（排斥）引力加速度的出现有关，这伴随着负压力值的出现。详细讨论了这种影响。我们还研究了一个碎片的情况下，假设源离开平衡的可能性，我们带出的差异与球对称的情况下。
2017-07-26 gr-qc
Relativistic Gravitational Phase Transitions and Instabilities of the Fermi Gas
本文描述了非零温度下广义相对论中的理想费米气体在球壳内部的微正则相变和不稳定性。热力学行为取决于静止质量的紧密性，即系统半径上的总静止质量的紧密性。对于固定的静止质量紧性，我们研究了热量曲线作为球盒大小的函数。在低紧度值、低能量和足够大的系统中，系统会受到重力热灾难的影响，这不能被量子简并压力所阻止，系统会朝着形成黑洞的方向坍缩。对于小系统，在低能量下似乎没有不稳定性。对于中间尺寸，在两个边缘值之间，重力热突变停止，发生微正则相变，从气相到凝聚相与近简并核心。系统在低能量时会受到相对论不稳定性的影响，当核心在奥本海默-牛顿极限以上得到充分凝聚时。对于足够高的静止质量紧凑的值的微正则相变被抑制。它们要么被足够大的系统的安东诺夫型重力热灾难所取代，要么被小系统的稳定平衡所取代。在高能量下，对于所有的紧度值和任何尺寸，系统都服从鲁帕斯在[1]中确定的“相对论重力热不稳定性”。
2019-02-21 astro-ph.HE cond-mat.stat-mech gr-qc
Extended Gravitational Decoupled Solutions in Self-interacting Brans-Dicke Theory
本文在自相互作用Brans-Dicke理论的背景下，利用推广的引力解耦方法，从已知的各向同性解出发，构造了各向异性球解.通过对径向和时间度量分量施加几何变形，将场方程解耦成两组。第一组对应于各向同性流体，而各向异性源的影响仅限于第二组。通过各向同性解决方案（托尔曼IV/Krori-Barua）的度量函数确定各向同性部门，而需要关闭第二个系统的各向异性源上的两个约束。图形分析了质量标量场以及解耦参数对各向异性解的物理特性的影响。我们还检查的可行性，紧凑性，表面红移和稳定性的解决方案。结果发现，所得到的解决方案遵循公认的物理趋势的解耦参数的某些值。
2020-06-05 gr-qc
Graviton Condensate Stars and Its Gravitational Echoes
Chulalongkorn University（朱拉隆功大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文研究引力子凝聚星的构造及其引力回声特性，提出两种引力子凝聚类型，分析其压力条件对星体紧凑性的影响，并探讨引力回声时间与频率的计算。
2025-12-16 gr-qc hep-th
Instability of exotic compact objects and its implications for gravitational-wave echoes
外来致密天体（ECO）是近年来研究的热点之一，因为它们被认为对入射的引力波（GW）有特殊的响应，从而产生GW回波。我们表明，由GW携带的能量可以很容易地导致事件视界形成了一个静态ECO -离开没有回波信号朝向空间无限远。为了证明这一点，我们使用了进入的Vaidya时空，并考虑了由于进入GW的反反应。要求ECO不会坍缩成黑洞，这就给ECO的紧凑性设定了一个上限，代价是较小的紧凑性会导致不太明显的回波信号。回波的可探测性和可探测性之间的权衡导致LIGO对ECO参数进行微调，以找到不同的回波。我们还表明，一个非常紧凑的ECO，可以生存的引力坍缩，并引起GW回波可能会扩大其表面的非因果关系的方式。
2019-02-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Imprints of the nuclear symmetry energy on gravitational waves from the axial w-modes of neutron stars
本文用连分式方法研究了振荡中子星轴向w模的本征频率。结果表明，核对称能$E_{sym}(ρ)$的密度依赖性对这些模式的频率和阻尼时间都有显著的影响。除了证实先前发现的质量标度本征频率作为中子星致密性函数的普遍行为外，我们还探索了几种可供选择的普遍标度函数。此外，$w_{II}$ -模式被发现只存在于中子星具有$M/R\geq 0.1078$的紧凑性独立于所使用的EOS。
2009-08-13 astro-ph.SR gr-qc nucl-ex
Searching for General Binary Inspirals with Gravitational Waves
我们研究了双黑洞模板库是否可以用来搜寻一般双黑洞合并所发射的引力波。为了从噪声数据中恢复二进制信号，通常需要匹配滤波技术。对于总质量为$M \lesssim 10 \, M_\odot$的低质量系统来说尤其如此，它可以在LIGO和Virgo频段内盘旋数千个周期。在本文中，我们重点关注低质量二元系统的可探测性，这些系统的各个组成部分可能具有较大的自旋诱导四极矩和较小的致密性。四极子对波形的相位演化有贡献，而致密性影响双星的合并频率。我们发现，二进制黑洞模板（无量纲四极$κ=1$）不能可靠地用于搜索对象与大四极（$κ\gtrsim 20$）在很宽的参数空间。如果一般的物体是高度旋转的，并且比它的双星伴星有更大的质量，这一点尤其正确。一个由小密度物体组成的双星可以在LIGO和Virgo频段合并，从而降低其在吸气状态期间的累积信噪比。因此，必须构造包括这些更一般的波形的模板库。这些扩展的银行将使我们能够现实地寻找新的天体物理和超越标准模型紧凑对象的存在。
2020-12-14 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Expansion of magnetic neutron stars in an energy (in)dependent spacetime
考虑到中子星的强磁场和基于致密天体附近高曲率区的高能区，人们开始在能量依赖时空中研究磁性中子星。在本文中，我们表明，这种强磁场和时空的能量依赖性对中子星的性质有相当大的影响。我们研究了最大质量和相关半径、史瓦西半径、平均密度、引力红移、克雷奇曼标量和布赫达尔定理由于磁场的变化以及度规的能量依赖性。首先，我们证明了中子星的最大质量和最大半径是磁场的增函数，而平均密度、红移、引力强度和Kretschmann标量是磁场的减函数，这是由于磁场具有类排斥力的行为。接下来，我们将研究引力彩虹的影响，并将证明通过增加彩虹函数，中子星可以享受它们的结构膨胀。在此基础上，我们得到了引力虹中均匀密度静态球形中子星的质量上限（Buchdahl极限）的一个新的关系式，并将该上限修正为$M_{eff}<\frac{4c^{2}R}{9G}$。此外，还研究了中子星物质状态方程的稳定性条件和能量条件，并与经验结果进行了比较。值得注意的是，本文的数值研究是在有磁场存在的情况下，采用最低阶约束变分（LOCV）方法进行的。
2017-09-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Post Newtonian emission of gravitational waves from binary systems: a gauge theory perspective
本文从规范理论视角出发，基于局域化推导组合公式，计算极端质量比双星系统引力波光度的后牛顿展开，并在史瓦西和克尔黑洞情形下验证至第5阶和第3阶后牛顿阶数，揭示潮汐效应对重天体致密性的定量刻画。
2024-02-21 gr-qc hep-th
Imprints of the nuclear symmetry energy slope in gravitational wave signals emanating from neutron stars
本文研究核对称能斜率对中子星引力波信号的影响，发现恒星半径、致密度、潮汐形变能力及四极流体模式频率和阻尼时间均对该斜率敏感，可用于约束其取值。
2023-10-31 gr-qc hep-ph nucl-th
Impact of Anisotropy on Neutron Star Structure and Curvature
Sardar Patel University（萨达尔·帕特el大学）；Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）；P. D. Patel Institute of Applied Science, CHARUSAT（P. D. 帕特el应用科学学院，CHARUSAT）
本文研究了各向异性对中子星结构和几何特性的影响，通过Bowers-Liang模型和准局部方法比较，探讨了各向异性对质量-半径关系、角动量、紧凑性和潮汐变形性等全局可观测量的影响。
2026-03-11 astro-ph.HE gr-qc
Probing Tensor-Vector-Scalar Theory with Gravitational Wave Asteroseismology
为了在张量-矢量-标量（TeVeS）理论中研究中子星发射的引力波，我们导出了相对论星的微扰方程，其中为了简化起见，我们省略了矢量场的微扰。也就是说，我们考虑标量场和张量场的微扰。在这个假设下，我们发现对应于时空振荡（$w$模）的轴向引力波与标量场的扰动无关，而标量场的影响只能通过背景性质来体现。采用两种不同的状态方程，计算了轴向$w$模的复本征频率，发现频率对恒星致密性的依赖性几乎与所采用的状态方程和TeVeS中的参数无关。此外，TeVeS中轴向$w$模的频率依赖性与广义相对论中的结果明显不同.因此，对引力波的直接观测可以揭示强场区域的引力理论。
2009-09-13 astro-ph.HE gr-qc
Compactness of supermassive dark objects at galactic centers
本文通过将超大质量暗天体建模为史瓦西透镜，推导出透镜致密性与质量距离比和距离比相关的公式，证明仅观测相对论像即可无需其他信息精确给出物理致密性上限。
2024-08-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational Vacuum Condensate Stars
本文综述了作为引力坍缩终点的引力真空凝聚态星，其通过共形反常和标量场在视界处引发量子相变，以动力学凝聚态取代宇宙学常数，从而解决奇点与宇宙常数问题，并探讨了其引力波探测前景。
2023-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
