The covariant Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations II: The anisotropic case
我们将arXiv:1709.02818 [gr-qc]中提出的协变Tolman-Oppenheimer-Escheroff方程推广到具有各向异性源的静态和球对称时空的情况。扩展的方程允许的相对论性恒星的内部解决方案中的各向异性项的作用进行详细的分析,并导致一些众所周知的解决方案,这种类型的概括。我们表明,像在各向同性的情况下,可以定义各向异性的Tolman-Oppenheimer-Escheroff方程的生成定理。我们还发现,它是可以定义一个重建算法,能够产生一个双无限的内部解决方案。其中,我们推导出一类解决方案,可以代表“准各向同性”的明星。
2017-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Separating expansion from contraction in spherically symmetric models with a perfect-fluid: Generalization of the Tolman-Oppenheimer-Volkoff condition and application to models with a cosmological constant
我们研究球对称完美流体时空,并讨论了一个分离壳的存在性和稳定性的扩展和塌陷区域分开。我们进行了3+1分裂,并获得规范不变的条件有关的固有空间曲率的壳的Misner夏普质量和压力的函数,我们介绍和推广的托尔曼-奥本海默-Escheroff平衡条件。我们发现,满足这两个条件的表面适合,局部,一个分割壳的要求,我们认为,宇宙学的初始条件应该允许其全球有效性。我们分析了具有宇宙学常数的Lemaintre-Tolman-Bondi尘埃模型的特殊情况,并以具有宇宙学常数的冷暗物质模型(Λ-CDM)及其推广到包含中心完美流体核的情况为例进行了分析。这些模型为我们的结果提供了简单但有趣的物理说明。
2010-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation and static spheres in Conformal Killing gravity
本文在共形Killing引力中推导了静态球对称各向异性流体的TOV方程类比,并求解均匀密度理想流体球,推广了Buchdahl临界半径-质量密度方程。
2025-01-27 gr-qc
Tolman-Oppenheimer-Volkoff Equations and their implications or the structures of relativistic Stars in f(T) gravity
本文在f(T)引力理论中研究了中子星和夸克星的结构,其中T是挠率标量。注意的TOV型方程的理论和数值积分这些方程进行适当的EoS。我们寻找的质量半径图的幂律和指数型修正从TT重力的偏差。我们的结果表明,对于所考虑的模型中出现的某些输入参数值,f(T)理论促进更多的相对论性恒星的结构,与观测数据相一致。
2015-09-27 gr-qc
Polytropic spheres with electric charge: compact stars, the Oppenheimer-Volkoff and Buchdahl limits, and quasiblack holes
研究了一类由带电理想流体构成的具有多方状态方程的致密带电球。电荷密度被选择为与能量密度成比例。通过求解描述流体静力平衡的TOV方程进行研究。我们示出的结构的球体的多变指数的几个特征值和不同的值的电荷密度的依赖性。我们还研究了带电球的其他物理性质,如总质量、总电荷、半径和声速等,以及它们与多变指数的关系。我们发现,当多方指数γ=4/3时,Escherasekhar质量极限与Oppenheimer-Escheroff质量极限一致.我们测试的奥本海默-关闭限制,这样的紧凑的对象。我们还分析了这些带电多变球的Buchdahl极限,这发生在非常高的多变指数的极限,即,一个刚性的状态方程。发现这个极限是极值的,它是一个准黑洞。
2013-09-17 astro-ph.SR gr-qc
Tolman-Oppenheimer-Volkoff Equation
该研究针对带线性物态方程的托尔曼-奥本海默-沃尔科夫方程,证明了不同质量参数下解的存在性、多解性与唯一性,给出不可逾越的质量阈值,还初步讨论了非线性物态方程的拓展。
2024-08-19 gr-qc math-ph math.MP
Singular Solutions of the Tolman Oppenheimer Volkoff Equation with a Cosmological Constant Classification and Properties
University of Patras(帕特雷大学)
研究了在存在宇宙学常数的情况下,一般热力学一致的物态方程下的托尔曼-奥本海默-沃尔科夫方程,发现奇解主导解空间,并揭示了这些奇解具有普遍的几何结构,其伴随的奇点相对温和。
2026-04-15 gr-qc
Static Spherically Symmetric Einstein-aether models II: Integrability and the Modified Tolman-Oppenheimer-Volkoff approach
本文研究了静态球对称时空Einstein-æther理论中场方程解析解的存在性,并给出了场方程的详细动力系统分析。特别地,我们研究了静态球对称时空中Einstein-æther模型中的引力场方程是否具有Painlevè性质,从而可以进行解析的显式积分.我们发现,只有当物质源是一个理想流体的线性状态方程(EoS)$μ=μ_{0}+\left( \texttt{h} -1\right) p,~\texttt{h} >1$时,解析解才能用Laurent展开表示。为了研究场方程,我们应用托尔曼-奥本海默-托洛霍夫(TOV)方法和其他方法。我们发现相对论性TOV方程在Einstein-æther理论中有很大的变化,并探讨了这种变化的物理意义。研究了具有指数势的标量场的理想流体模型。我们讨论了所有的平衡点,并讨论了它们的物理性质。
2019-08-24 gr-qc hep-th math-ph
Galaxy cluster hydrostatic masses using Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation
基于相对论修正对星系团流体静力学质量的重要性的研究,我们利用TOV流体静力学平衡方程和理想气体状态方程计算了12个弛豫星系团的质量。这些集群的气体密度和温度分布的分析公式,以前由Vikhlinin等人(astro-ph/0507092)得到的用于获得这些质量。我们比较TOV为基础的群众与使用相应的牛顿流体静力平衡方程。我们发现两个质量之间的分数相对差可以忽略不计,对应于$\sim \mathcal{O}(10^{-5})$。
2020-02-08 astro-ph.CO gr-qc
Classification theorem and properties of singular solutions to the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation
TOV方程除了正则解外,还存在奇异解。在这里,我们证明了以下定理。对于(i)从熵函数获得、(ii)具有正压并且(iii)满足主能量条件的任何状态方程,TOV方程可以从边界向内向中心积分。因此,EoS的热力学一致性排除了病态的解决方案,其中积分终止于有限半径(由于视界,或能量密度的发散/零点)。在中心,质量函数要么为零(正则解),要么为负(奇异解)。对于奇异解,中心的度规局部同构于负质量史瓦西时空。这意味着物质是稳定的,因为奇点是强排斥的。我们证明了奇异解的因果行为良好:它们是有界加速完备的,并且它们与具有边界的全局双曲时空共形。最后,我们展示了如何修改非物理状态方程,以获得非病理性的解决方案,我们进行了初步的调查奇异解的动力学稳定性。
2021-01-22 gr-qc
Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations in presence of the Chaplygin gas: stars and wormhole-like solutions
我们研究静态解决方案的托尔曼-奥本海默-Schmidoff方程的球对称物体(恒星)生活在一个充满了Chaubergin气体的空间。考虑两种情况。在正常情况下,所有的解(不包括德西特解)都实现了一个三维的椭球几何,因为径向坐标达到了一个最大值(“赤道”)。在穿过赤道后,有三种情况是可能的:在“南极”具有无限蓝移的Schwarzschild型奇点的封闭球体、规则球体和在径向坐标的有限值处具有标量曲率奇点的截断球体。第二种情况出现在压力模量超过能量密度时(幻影Chaubergin气体)。不再有赤道,所有的解都有一个具有相同类型奇点的截头椭球的几何形状。我们也认为静态球对称配置存在于充满幻影Chaubergin气体的宇宙中。在这种情况下,存在两类解决方案:截断球体和解决方案的虫洞类型与喉。然而,后者不是渐近平坦的,并在径向坐标的有限值处具有曲率奇异性。因此,它们不能用作可观测的致密天体物理物体的模型。
2008-09-17 astro-ph gr-qc hep-th
Firewalls, black-hole thermodynamics, and singular solutions of the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation
California Institute of Technology(加州理工学院);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
研究通过TOV方程探讨黑洞热力学,发现防火墙在接近施瓦茨希尔德半径处形成,其熵与贝肯斯坦-霍金熵相当。
2026-03-04 gr-qc hep-th quant-ph
Astrophysical applications of the post-Tolman-Oppenheimer-Volkoff formalism
在广义相对论中,球对称恒星的整体性质可以通过积分TOV方程得到。在以前的工作中,我们开发了一个“后TOV”的形式主义-参数化后牛顿理论的启发-这使我们能够在一个参数化的,唯象的形式分类所有可能的微扰偏离紧凑型恒星的结构,在广义相对论,可能会引起修改后的重力在第二后牛顿秩序。在本文中,我们扩展的形式主义,以处理恒星的外部,我们计算几个潜在的天体物理观测的后TOV形式主义:表面红移$z_s$,表观半径$R_{\rm app}$,爱丁顿光度在无穷远$L_{\rm E}^\infty$和轨道频率。我们表明,在领先的顺序,所有这些数量依赖于两个后TOV参数$μ_1$和$χ$,我们讨论了测量(或设置上限)这些参数的可能性。
2016-06-16 astro-ph.HE gr-qc
Solving Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations in f(T) gravity: a novel approach applied to some realistic equations of state
有许多方法可以探索引力的替代理论,即通过:太阳系尺度的实验测试,宇宙学数据和模型,引力波和致密物体。本文考虑了一个适用于致密天体(如中子星)的具有挠率的引力模型$f(T)$,并给出了一组实际的状态方程。为了做到这一点,我们遵循我们以前的文章,在其中,我们展示了如何在这个$f(T)$重力模型紧凑型恒星,通过获得相应的托尔曼-奥本海默-方程组,并应用此处方模型多变紧凑型恒星。在这里介绍的$f(T)$重力中NS的这些建模中,我们计算了给定现实EOS允许的最大质量,这也使我们能够评估哪些模型与观测结果一致。广义相对论已经知道的结果必须在一定程度上重现,最终,我们可以找到允许NS的最大质量比相对论本身更高的模型,这可以解释,例如,事件GW 190814的次级分量,如果这颗恒星是一颗大质量的NS。
2022-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The representation and computational efficiency of the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations in isotropic coordinates
本文提出在各向同性坐标中直接求解 TOV 方程的新方案,并用四次代数方程替代引力质量微分方程,评估了其计算时间与数值精度,发现计算时间随物质刚度增加而增加,与 LORENE 的质量差随中心能量密度先快增后趋缓。
2024-06-11 gr-qc
Covariant Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations in Energy-Momentum Squared Gravity
CEP;Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学物理研究所)
研究能动量平方引力中静态球对称恒星构型,利用协变1+1+2半标架形式,将非线性物质修正重解释为有效完美流体,推导出有效变量的TOV方程,并分析相空间结构。
2026-06-19 gr-qc
Parameterized Post-Tolman-Oppenheimer-Volkoff Framework for Screened Modified Gravity with an Application to the Secondary Component of GW190814
针对GW190814次级天体质量超出广义相对论下中子星质量上限的问题,提出适用于屏蔽修正引力的参数化post-TOV方程,证明该天体可能是形成于非屏蔽环境的中子星。
2024-03-06 astro-ph.HE 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
Covariant Dynamical Systems Formulation of the Tolman-Oppenheimer-Volkoff Equations
CEP(Centro de Pesquisas Espaciais);Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学)
利用1+1+2半标架形式,将静态球对称完美流体恒星模型转化为协变一阶动力学系统,并通过线性状态方程简化为平面系统,揭示其几何解释和全局相空间结构。
2026-05-25 gr-qc math-ph math.MP
Dynamical gravastar simulated horizon from the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation initial value problem with relativistic matter
本文通过求解具有相对论性物质的TOV方程初值问题,研究动力学引力真空星中模拟视界的形成条件,并利用标度不变形式给出相图及简化二维自治模型。
2024-11-21 gr-qc
Post-Tolman-Oppenheimer-Volkoff formalism for relativistic stars
除了天体物理学上的兴趣,致密恒星也提供了一个舞台,让我们了解不同于爱因斯坦广义相对论的引力理论的性质。大量的研究表明,不同的引力修正理论可以修正中子星的整体性质(如质量和半径),对于给定的微观物理假设。然而,通常不强调的是这些理论对恒星质量和半径的预测中的强简并性。受此观察的启发,在本文中,我们采取了另一种路线,并建立了恒星结构的形式主义,不坚持任何特定的引力理论,在一个简单的参数化形式描述偏离紧凑型恒星在广义相对论。这“后托尔曼-奥本海默-托洛霍夫(TOV)”形式主义的球形静态星的灵感来自著名的参数化后牛顿理论,扩展到第二后牛顿秩序,通过添加适当的修正项完全相对论TOV方程。我们展示了中子星的性质是如何在我们的形式主义修改,特别注意每个修正项的效果。我们还表明,形式主义是等效的广义相对论的“有效”(重力修改)状态方程。
2015-08-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the Generalized Tolman-Oppenheimer-Volkoff (GTOV) equation with Bayesian analysis
本文通过贝叶斯推断约束广义TOV方程参数,利用NICER和引力波数据对比含与不含超子的eNLW模型,发现GTOV相比传统TOV方程能更显著改善对中子星质量、半径和潮汐形变的拟合。
2025-04-11 astro-ph.HE gr-qc
More than the sum of its parts: combining parameterized tests of extreme gravity
我们连接两个形式主义,描述变形远离广义相对论,一个有效的中子星的强场制度和另一个有效的辐射制度的引力波:后托尔曼-奥本海默-勒夫和参数化后爱因斯坦形式主义分别。我们发现孤立中子星外度规的后Tolman-Oppenheimer-Schmidoff形变引起了中子星双星轨道结合能的形变。这种对结合能的修正随后被转换成这样一个双星发射的引力波,其中前一阶的后托尔曼-奥本海默-赫多夫修正引入了对引力波相位的第二次后牛顿阶修正。在引力波数据中缺乏对这种后牛顿阶的广义相对论变形的支持,因此可以用来设置托尔曼-奥本海默-阿罗夫参数后的约束。作为一个应用,我们使用的双中子星合并事件GW 170817放置的约束$-2.4 \leq χ\leq 44$(在90%的可信度)的组合后托尔曼-奥本海默-巴托夫参数。我们还探讨了这一结果的影响可能的变形的质量半径关系的中子星允许在这种形式主义。这项工作结合了中子星的天文观测和引力波观测,为引力的理论独立测试开辟了道路。
2019-11-08 astro-ph.HE gr-qc
Existence and Classification of Pseudo-Asymptotic Solutions for Tolman-Oppenheimer-Volkoff Systems
Universidade Federal de Minas Gerais(米纳斯吉拉斯联邦大学)
本文提出伪渐近TOV系统概念,证明其空间至少十五维,并发现新的十四个解析解,分类依据物质性质和空洞奇点存在情况,其中至少三个解为现实解。
2019-04-24 astro-ph.SR gr-qc math.CA
Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations in non-local $f(R)$ gravity
非定域$f(R)$引力是作为广义相对论的有力替代而提出的。这一理论对红外(IR)区和紫外(UV)早期有潜在的不利影响。但是,有很多强大的功能,使它真正的用户友好。由两个辅助标量场组成的标量-张量标架,用于减少复作用量。然而,对于在引力修正理论中起着独特作用的修正复合体来说,情况并非如此。在这项工作中,我们研究了一个静态的,球对称的对象的动力学。时空的内部区域,正在迅速的填满完美流体。然而,可以导出将内部度量与非局部$f(R)$相关的基于物理的模型。TOV方程是一组一阶微分方程,我们可以从中推导出所有的数学(物理)真理,并导出所有的动力学对象。这组动力学方程支配压力$p$、密度$ρ$、质量$m$和辅助场$\{ψ,ξ\}$。对$f(\Box^{-1}R)=\Box^{-1}R+α\Big(\Box^{-1}R\Big)^2$的非定域Starobinsky模型的条件解进行了计算和数值反演,得到了致密星Her X-1、SAXJ 1808.4-3658和4U 1820-30的精确形式.该程序使用自适应高斯求积法数值求解微分方程。正确性的归属应该是一个经验的状态方程$\frac{P}{P_c}= a (1- e^{-b\fracρ{ρ_c}})$的明星,这是翔实的,因为它排除了一个替代的非本地的方法紧凑的恒星形成。这个模型最适合于天体物理观测。
2015-04-04 gr-qc
Maximum Entropy Principle for Self-gravitating Perfect Fluid in Lovelock Gravity
在Lovelock引力理论中,考虑了由理想流体组成的静态自引力系统,该系统具有$(n-2)$维极大对称空间的等距性.对运动方程的时-时分量的直接分析提出了广义质量函数。利用该质量函数和引力方程,得到了类Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程。我们研究了Lovelock引力理论中的最大熵原理,发现这个Tolman-Oppenheimer-Schwarzoff方程也可以从最初为爱因斯坦引力理论定制的所谓“最大熵原理”中推导出来。这项研究表明,在广义引力理论中,引力和热力学之间有着深刻的联系。
2013-01-21 gr-qc hep-th
Comment on "Covariant Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations. II. The anisotropic case"
最近,在Phys. Rev. D \textbf{97}(2018)124057中提出了用于研究恒星内部存在压力各向异性时球对称致密恒星平衡结构的Tolman-Oppenheimer-Stronoff(TOV)方程的协变公式。有人建议,这些方程的各向异性的解决方案,可以通过找到,首先,共同TOV方程的各向同性压力的解决方案,然后通过解决的微分方程的各向异性压力,其特定形式的协变TOV方程的基础上建立。结果表明,根据该方案确定的各向异性压力在恒星中心有一个不可移除的奇点$Π\sim\frac{1}{r^2}$,因此,相应的各向异性解不能代表各向异性致密星的物理相关模型。提出了一种基于协变TOV方程构造各向异性解的新方案,从而导出了恒星内部的规则性物理量。利用MIT袋模型状态方程,提出了一种新的构造各向异性奇异夸克星模型的算法。
2018-10-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Towards accelerated nuclear-physics parameter estimation from binary neutron star mergers: Emulators for the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations
本文针对中子星双星合并参数估计中求解TOV方程的计算成本问题,探索了MLP、GP和RBM三种模拟器,发现MLP准确性最高而RBM加速最大,且模拟器预测的后验与完整求解器高度一致。
2024-05-31 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
The Jeans theorem and the "Tolman-Oppenheimer-Volkov equation" in an exact wave solution of R^2 gravity
科达、莫斯奎拉·奎斯塔和洛杜伊·戈麦斯已经证明,球对称定态可以在线性化的R^2引力框架内作为星系的模型。这些状态可能代表了暗物质问题的部分解决方案。在这里,我们讨论了这项工作的改进。事实上,由于恒星密度是相关的弗拉索夫方程的不变量的函数,我们表明,这些不变量中的任何一个反过来又是局部能量和角动量的函数。因此,恒星密度只取决于弗拉索夫系统的这两个积分。这个结果被称为“金斯定理”。此外,我们发现一个类似的历史Tolman-Oppenheimer-Volkov方程的系统考虑在本文中。为了完整起见,在论文的最后一节,我们考虑两个额外的模型,认为暗物质不可能是一个基本元素。
2016-10-13 gr-qc
Star Log-extended eMulation: a method for efficient computation of the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations
Michigan State University(密歇根州立大学);Ohio University(俄亥俄大学)
提出恒星对数扩展模拟(SLM)方法,基于动态模式分解(DMD)利用对数行为模拟中子星TOV方程(含潮汐可变形性),对固定/参数化EOS实现约2.4×10⁴至7.0×10⁴倍计算加速,助力多信使EOS约束及UQ,源码公开。
2025-09-10 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
The Fundamental Equilibrium Equation For Gaseous Stars And The Tolman-Oppenheimer-Volkoff Equation -- Derivations And Applications With Emphasis On Optimisational-Variational Methods
恒星本质上是处于流体静力平衡的引力稳定的热核反应堆。所有处于平衡状态的牛顿气态恒星的基本微分方程是\begin{align} \frac{dp(r)}{dr}=-\frac{\mathscr{G}\mathcal{M}(r)ρ(r)}{r^{2}}\nonumber \end{align},其中$p(r),ρ(r)$是半径为$r$的压力和密度,$\mathcal{M}(r)$是半径为$r$的壳层内的质量,由$\mathcal{M}(r)=\int_{0}^{r}4π\overline{r}^{2} ρ(\overline{r})d\overline{r}$给出,$\mathscr{G}$是牛顿常数。这个简单但关键的微分方程的压力梯度在任何恒星,支撑着许多天体物理学理论,它可以推导出各种方法:通过一个简单的启发式的论点,通过欧拉-泊松方程的自引力流体/气体,通过变分方法,通过采取的第一个变化的总和的热量和重力的恒星的能量;通过自引力等温理想气体球的Massiue热力学泛函的第二变分;从维里张量守恒;作为Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程(TOVE)的非相对论极限。广义相对论中相对论性恒星平衡的TOVE又可以通过各种方法推导出来:从爱因斯坦方程的能量-动量守恒约束应用于球对称完美流体/气体;通过质量和核子数的约束优化方法;通过自引力完美流体/气体或辐射球的最大…
2021-09-05 gr-qc math-ph math.MP
OV or TOV ?
在各种广义相对论教科书或研究论文中,由各向同性理想流体支撑的静态球对称时空中的流体静力平衡的众所周知的方程被称为Oppenheimer-Oppenheimer-Stronoff(OV)方程或Tolman-Oppenheimer-Stronoff(TOV)方程。我们仔细研究了相关的原始出版物,认为前者是更合适的术语。
2016-10-10 gr-qc physics.hist-ph
Reply to: "TOV or OV? The Whole Story"
我们以前曾主张,在由各向同性理想流体支持的静态球对称时空中,著名的流体静力平衡方程应该称为奥本海默-奥洛霍夫(OV)方程,而不是托尔曼-奥本海默-奥洛霍夫(TOV)方程,后来的ArXiv手稿不同意。在这里,我们对这一评论进行了回应,重申了最初的论点。
2020-01-14 gr-qc physics.hist-ph
TOV or OV?, the whole story
在最近发表于Arxives(arXiv:1610.03049v1)的一篇手稿中,有人声称,在一个静态球对称时空中,由各向同性理想流体支持的流体静力平衡方程应该更适合称为“奥本海默-罗夫(OV)方程”,而不是“托尔曼-奥本海默-罗夫(TOV)”,就像经常做的那样。正如我们将在这篇简短的注释中看到的,这样的主张并没有得到现有文献的支持。
2016-11-19 gr-qc physics.hist-ph
Generalized Lemaitre-Tolman-Bondi Solutions with Pressure
利用ADM方程,我们推导出一个度量和约化场方程描述一般的,球对称的理想流体。度规描述了在一个单一的坐标补丁的内部完美流体区域和外部真空史瓦西时空。外时空处于广义Painleve-Gullstrand坐标系中,这是一个无限大的坐标系。在静态极限下,系统内部与外部在史瓦西坐标系中简化为Tolman-Oppenheimer-Schwarzschild方程。我们显示的坐标变换的非静态的情况下,共动坐标,度量被看作是一个直接推广的勒梅特-托尔曼-邦迪时空,包括压力。
2006-09-21 gr-qc
Stellar equilibrium in Einstein-Chern-Simons gravity
在Einstein-Chern-Simons引力的背景下考虑球对称内部解,导出了一个广义五维Tolman-Oppenheimer-Schmidoff(TOV)方程.结果表明,广义TOV方程在一定范围内导出了标准五维TOV方程
2016-07-27 gr-qc hep-th
Static Planck stars from effective loop quantum gravity
推导了球对称时空的有效圈量子引力动力学,发现有效 Tolman-Oppenheimer-Volkoff 方程存在质量为普朗克量级、普朗克半径且无视界的微型恒星解,可能贡献暗物质并作为蒸发黑洞的终态。
2025-03-03 gr-qc
On stability of a neutron star system in Palatini gravity
在静态和球对称几何条件下,我们给出了$f(\hat{R})$ Palatini引力的广义Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程.我们还证明了一个中子星是一个稳定的系统,与泛函$f(\hat{R})$的形式无关
2018-05-16 gr-qc hep-th
Relativistic compact object in Generalised Tolman-Kuchowicz spacetime with quadratic equation of state
本文利用广义Tolman-Kuchowicz时空度规和二次状态方程求解致密天体PSR J0952-0607的爱因斯坦场方程,通过多种判据验证了该各向异性模型的稳定性与无奇点性。
2025-04-03 gr-qc
Novel Scalings of Neutron Star Properties from Analyzing Dimensionless Tolman--Oppenheimer--Volkoff Equations
本文综述 IPAD-TOV 方法,通过无量纲 TOV 方程及其微扰解在不依赖核 EOS 输入的情况下分析中子星性质,并揭示强场引力对大质量中子星核心声速平方峰值的作用。
2025-01-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Stochastic Control of Tolman-Oppenheimer-Snyder Collapse of Zero-Pressure Stars to Black Holes: Rigorous Criteria for Density Bounds and Singularity Smoothing
托尔曼-奥本海默-斯奈德描述给出了爱因斯坦物质系统的精确解析解,描述了零压力完美流体球的总引力坍缩,代表了一颗耗尽核燃料的大质量恒星。该恒星在有限的共同运动时间间隔$[0,t_{*}]$内坍缩到一个无限大密度的点,并且外部度规与Schwarzchild黑洞度规相匹配。描述重新表示的“密度函数”$u(t)=(ρ(t)/ρ_{o}))^{1/3}=R^{-1}(t)$的初始密度$u_{0}=R^{-1}(0)=1$和半径$R(0)$,从而广义相对论制剂减少到一个自主的非线性常微分方程$u(t)$。解在$t=t_{*}=π/2(8πG/3ρ_{o})^{1/2}$处爆破或奇异。爆破区间$[0,t_{*}]$被划分为域$[0,t_ε]\bigcup[t_ε,t_{*}]$,其中有$t_{*}=t_ε+|ε|$和$|ε|\ll 1$,使得$t_ε$可以无限接近$t_{*}$。随机性或“随机控制”是通过在$t=t_ε$上“打开”特定的(白噪声)扰动来引入的。混合非线性ODES-SDES,然后“工程”的分区。在伊藤解释,由此产生的密度函数扩散$\overline{u(t)}$被证明是一个鞅的上确界,波动率和高阶矩是有限的,有界和奇异自由的所有有限$t>t_ε$。崩溃是永恒的(comovingly),但永远不会变得单一。通过各种方法建立了广义严格有界性和不爆破准则,爆破概率始终为零。因此,密度奇异…
2021-05-15 gr-qc math-ph math.MP
Rainbow's Stars
近年来,人们对白矮星和中子星等致密天体的平衡问题越来越感兴趣。特别是,由于普朗克尺度能量效应的各种修改已被考虑。本文分析了引力虹对TOV方程描述的平衡位形的修正。我们的目的是探索时空的彩虹普朗克尺度变形是否支持不同致密恒星的存在。
2016-07-27 gr-qc hep-th
Anisotropic compact stars in the mimetic gravitational theory
本文利用拟引力理论导出了一类新的各向异性星模型。最后,为了将得到的微分方程放入一个封闭系统中,我们假设了托尔曼(Tolman,1939)所用的度规势$g_{rr}$的形式以及状态方程的线性形式。由此产生的能量动量分量,能量密度,径向和切向压力包含五个常数;其中三个是通过连接条件确定的,匹配内部与外部史瓦西解,第四个是由边界上径向压力的消失所约束,第五个是由一个真正的致密星所约束。利用脉冲星4U 1820-30的数据对模型的物理可接受性进行了检验。利用Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程和绝热指数对该模型的稳定性进行了评估,结果表明该模型是稳定的。最后,我们的模型与其他紧凑型恒星的挑战,证明它是与这些恒星一致。
2021-10-08 gr-qc hep-th
Mimetic Compact Stars
修正的重力模型不断被提出,目的是为了避免一些标准重力的缺点。最近,A. H。Chamseddine和V. Mukhanov,模仿引力作为一种乐观的选择而出现。我们的目的是在这项工作中得到托尔曼-奥本海默-阿斯托夫方程和解决方案,这样的引力理论。我们数值求解夸克星和中子星的情况下。结果进行了仔细的讨论。
2018-01-29 gr-qc hep-th
General proof of the entropy principle for self-gravitating fluid in f(R) Gravity
关于引力与热力学之间联系的讨论是近年来引起人们广泛关注的问题。在$f(R)$引力场中考虑了一个静态的自引力理想流体系统,它是解释宇宙加速膨胀的一个重要理论。本文首先证明了在球对称时空中,$f(R)$理论的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程可以用数值方法得到。证明了在球对称以外的一般静态时空中,最大熵原理对$f(R)$引力也是成立的。结果表明,在满足约束方程且流体温度服从托尔曼定律的条件下,总熵的极值蕴涵着引力方程的其它分量。反之,如果$f(R)$引力方程成立,则流体的总熵应是极值。我们的工作表明了$f(R)$引力和热力学之间普遍而牢固的联系。
2016-05-27 gr-qc hep-th
Comment on: "Neutron star under homotopy perturbation method" Ann. Phys. 409 (2019) 167918
本文讨论了同伦微扰方法在求解各向同性球对称系统的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程的非线性质量微分方程中的应用。我们表明,一个得到相同的结果,更容易和直接,通过教科书的幂级数方法。
2020-05-14 gr-qc
Deformed neutron stars
本文通过参数化度规和 GM1 物态方程数值求解形变中子星结构,揭示形变参数 D 对质量与半径的影响,并利用脉冲星观测约束 D。
2024-02-29 gr-qc
Static, spherically symmetric objects in Type-II minimally modified gravity
静态的,球对称的解决方案,代表恒星的正压理想流体的背景下,第二类最小修改的重力,VCDM和VCCDM理论进行了研究。这两个理论都有一个共同的特性,即在引力场中没有引入额外的自由度,并且只传播物质场之外的两个引力波,就像在广义相对论(GR)中一样。我们发现,当对系统的Misner-Sharp质量施加物理边界条件时,V(C)CDM中的解与GR中的解完全一致,即它们也满足Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程。
2021-10-27 gr-qc hep-th
Equilibrium and stability of relativistic stars in extended theories of gravity
我们研究静态的,球对称平衡配置在扩展的引力理论(ETG)的Capozziello等{ \it al}介绍的符号。我们以一种非常通用的形式计算这种理论中恒星结构的微分方程,即,引入了任意ETG的Tolman-Oppenheimer-Escheroff推广。稳定性分析也特别关注标量张量引力的特殊例子进行了研究。
2016-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Charged Strange Star Model with Stringy Quark Matter in Rainbow Gravity
本文在 Krori Barua Rainbow 时空中建立带电弦状夸克物质奇异星模型,结合 MIT Bag 模型并利用 SAX J1808.4-3658 数据验证其稳定性与观测一致性。
2024-01-25 gr-qc
A general maximum entropy principle for self-gravitating perfect fluid
考虑一个由球对称理想流体组成的自引力系统。利用熵密度的一般表达式,在粒子总数一定的约束下,求出总熵$S$的极值。结果表明,$S$的极值与相对论性的TOV流体静力平衡方程完全一致.此外,我们将最大熵原理应用于荷电理想流体,导出了广义TOV方程。我们的工作为广义相对论和普通热力学之间的基本关系提供了有力的证据。
2012-01-19 gr-qc hep-th
Impact of Tolman-Kuchowicz Potentials on Gauss-Bonnet Gravity and Isotropic Stellar Structures
本文在修正Gauss-Bonnet引力中采用Tolman-Kuchowicz时空并匹配Bardeen外部几何,系统检验带电各向同性致密星的能量条件、物态、因果性、平衡及质量-半径等特征,证明该结构更可行稳定。
2024-06-21 gr-qc
Modified Gravity (MOG) and Heavy Neutron Star in Mass Gap
将修正的引力理论应用于引力波双星合并GW 190814,证明了中子星的修正的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程可以产生质量为$M=2.6 -2.7 M_\odot$的中子星,从而可以将双星的二次成分确定为处于假设质量隙$2.5 - 5 M_\odot$中的重中子星.
2020-08-10 astro-ph.CO gr-qc
Threshold Temperature for Neutron-Star Emergence in a Gravitational Thermodynamic Framework
School of Physics and Materials Science, Guangzhou University(广州大学物理与材料科学学院)
本文在引力热力学框架中研究中子星出现的阈值温度,结合多种物理理论推导出四个特征温度尺度,并提供数学推导和热力学一致性关系。
2026-03-09 gr-qc