Upper bounds on the compactness at the innermost light ring of anisotropic horizonless spheres

迷向超紧物体紧性的下界

Lower bound on the compactness of isotropic ultra-compact objects

描述空间规则超紧致物体的无视界时空，像黑洞时空一样，具有闭合的零圆测地线（光环），最近引起了物理学家和数学家的广泛关注。在本文中，我们提出了以下物理上有趣的问题：如何紧凑的是超紧凑的对象？利用解析方法证明了具有光环的超紧各向同性物质组态的整体紧性参数的无量纲下界$\text{max}_r\{2m(r)/r\}>7/12$.

关于具有单调递减物质场的超紧致天体紧致性的紧致定理

A Compact theorem on the compactness of ultra-compact objects with monotonically decreasing matter fields

本文针对球对称超紧致天体，利用爱因斯坦-物质场方程证明当密度或径向压力单调递减时，其全局紧致参数存在下界1/3。

带光环的自引力多变球的解析研究

Analytic study of self-gravitating polytropic spheres with light rings

超紧凑物体描述了爱因斯坦场方程的无水平解，它像黑洞时空一样，具有零圆测地线（闭合光环）。利用多方状态方程{ \it解析}研究了球对称超紧各向同性流体球的物理性质。结果表明，这些空间规则的无水平时空通常是由两个光环$\{r^{\text{inner}}_γ,r^{\text{outer}}_γ\}$的性质${\cal C}(r^{\text{inner}}_γ)\leq{\cal C}(r^{\text{outer}}_γ)$，其中${\cal C}\equiv m(r)/r$是自引力物质配置的无量纲紧凑性参数。特别是，我们证明，而黑洞时空的特点是由下界${\cal C}(r^{\text{inner}}_γ)\geq1/3$，水平超紧对象可以由相反的无量纲关系${\cal C}(r^{\text{inner}}_γ)\leq1/4$。我们的结果为Novotnovik，Hladík和Stuchlík最近提出的有趣的数值结果提供了一个简单的分析解释[Phys. Rev. D 95，043009（2017）]。

Compactness bounds in General Relativity

A foundational theorem due to Buchdahl states that, within General Relativity (GR), the maximum compactness $\mathcal{C}\equiv GM/(Rc^2)$ of a static, spherically symmetric, perfect fluid object of mass $M$ and radius $R$ is $\mathcal{C}=4/9$. As a corollary, there exists a compactness gap between perfect fluid stars and black holes (where $\mathcal{C}=1/2$). Here we generalize Buchdahl's result by introducing the most general equation of state for elastic matter with constant longitudinal wave speeds and apply it to compute the maximum compactness of regular, self-gravitating objects in GR. W…

在近准平衡轨道上广义相对论无旋双星中子星的性质：多方状态方程

Properties of general relativistic, irrotational binary neutron stars in close quasiequilibrium orbits : Polytropic equations of state

本文在广义相对论框架下研究了近距离中子星的准平衡态。我们假定中子星的空间度规和无旋速度场是共形平坦的。我们采用多方状态方程。计算了多方指数n（=0.5，0.66667，0.8，1，1.25）和中子星M/R（=0.03 - 0.3）的紧致度。本文的研究结果如下。(i)无旋双星的序列总是终止于最内侧的轨道，在那里，一个尖点（内拉格朗日点）出现在恒星表面的内边缘。当n=0.5时，具有尖点的双星是动态不稳定的，而当n > 0.8时，无论M/R < 0.2都是稳定的。对于n=0.66667，稳定性随M/R而变化。(ii)最内层轨道上的引力波频率在800到1500赫兹之间，而实际的致密度为0.14 < M/R < 0.2。(iii)n=0.5时的ISCO似乎由M/R < 0.2时的流体动力学不稳定性决定。推导出了轨道角速度与紧度之间关系的拟合公式。（iv）双星系统中中子星的最大密度随轨道间距的减小而略有减小，因此它们在反旋过程中是稳定的。(v)当M/R > 0.13时，q = J_tot/M_ADM^2在最内层轨道上总是小于1，这表明实际双星中子星在合并前满足形成黑洞的必要条件（q<1）. (vi)在最内层轨道的无旋双星中子星中，任何质量元素的特定角动量似乎都太小，无法在合并后形成的黑洞周围形成圆盘。

非最小耦合产生的潜在黑洞模拟体

A Potential Black Hole Mimicker From Non-Minimal Coupling

提出一类无视界、规则超致密天体，源于曲率-流体耦合引力理论，通过非最小耦合产生内部真空态方程，外部为史瓦西解，壳层具有刚态方程，可模拟黑洞现象。