Cosmological bouncing solutions in extended teleparallel gravity theories
在扩展的Telepallel引力理论与3+1维Gauss-Bonnet模拟项的背景下,我们解决了这些理论在四维Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker几何中再现几个著名的宇宙学反弹场景的可能性。我们将研究哪种类型的引力拉格朗日函数能够重建由对称、振荡、超反弹、物质反弹和奇异反弹的解析表达式提供的反弹解。一些拉格朗日发现都是解析的起源有闵可夫斯基和史瓦西作为真空解决方案。所有这些结果都为这些理论成为宇宙学尺度下引力扩展理论的候选者提供了可能性。
2018-05-26 gr-qc hep-th
Tensor resonances in teleparallel Gauss-Bonnet branes
Federal University of Ceará (UFC)(塞阿拉联邦大学);Secretaria da Educação do Ceará (SEDUC), Coordenadoria Regional de Desenvolvimento da Educação (CREDE 9)(塞阿拉州教育厅,区域教育发展协调局(第9区));Universidade Federal do ABC (UFABC)(ABC联邦大学)
该研究在线性遥平行高斯-博内特引力中构建解析厚膜解,通过推导解析分裂条件与张量稳定性要求确定可行参数区域,表明张量谱无快子不稳定性且支持引力子零模,大量子扇区有引力共振,建立了膜分裂、张量稳定性和引力共振的联系。
2026-07-24 gr-qc hep-th
Cosmological reconstructed solutions in extended teleparallel gravity theories with a teleparallel Gauss-Bonnet term
在扩展的Teleparalline引力理论与3+1维Gauss-Bonnet模拟项的背景下,我们解决了这些理论再现几个著名的宇宙学解决方案的可能性。特别是当应用于只包含标准流体的四维时空中的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克几何时。我们研究了不同类型的引力拉格朗日函数,并重建了宇宙尺度因子或哈勃参数的解析表达式所提供的解。我们还表明,它是可能的,找到这种类型的拉格朗日没有一个宇宙学常数,这样的行为的LCDM模型是精确地模仿。新的拉格朗日量也可能导致其他现象学的后果,为新理论开辟了直接与广义相对论的其他扩展竞争的可能性。
2017-11-20 gr-qc hep-th
Thick accretion disk configurations in the Born-Infeld teleparallel gravity
本文的主要目的是研究一个重要的天体物理系统,即厚吸积盘,在Born-Infeld远平行引力球对称解的背景下,检验该理论在黑洞附近的可观测预言。因此,我们研究了厚吸积盘模型的非自引力平衡面的性质。此外,我们发现了一个观测界的参数的模型为$λ\gtrsim 140$。给出了不同$λ$值时的解析吸积盘模型,并与广义相对论中相应的Schwarzschild解进行了比较.
2022-10-26 astro-ph.HE gr-qc
General Teleparallel Modifications of Schwarzschild Geometry
引力的遥平行理论是用度规的四元组和有挠率的平面联系来描述的。在本文中,我们研究了球对称在一个修改的远程平行引力理论,这是基于一个任意函数的五个可能的标量构造的挠率的不可约部分。这个理论是所谓的新广义相对论的推广。我们发现,只有两个标量是不同的球对称为零,我们解决了相应的场方程解析共形Teleparel引力,然后微扰周围Schwarzschild几何的一般微扰理论周围GR。最后,我们计算的光子球,近日点位移,夏皮罗延迟,和光偏转的扰动解决方案,如唯象效应。我们发现他们相应的校正标准GR的贡献和他们对三个模型参数的依赖。
2021-05-05 astro-ph.SR gr-qc
Conformally symmetric traversable wormholes in modified teleparallel gravity
在本文中,我们考虑虫洞几何的广义相对论(TEGR)以及$f(T)$引力的远程平行等效的背景下。TEGR是爱因斯坦广义相对论的另一种几何表述,其中修正的远程平行引力或$f(T)$引力被用作解释宇宙加速膨胀的另一种方法。在球对称和共形Killing矢量存在的假设下,我们给出了解析解,从而为寻找精确的虫洞解提供了一个更系统的方法.更重要的是,共形对称的存在对模型施加了限制。考虑对角四边形的场方程和流体的各向异性分布,我们研究了在喉道及其附近违反弱能和零能条件的可穿越虫洞的性质。第二部分在$f(T)$引力框架下构造虫洞解,其中$T$表示挠率标量。作为一致性检查,我们还讨论了一个可行的幂律$f(T)$模型和相应的形状函数的能量条件的行为。此外,各种各样的解决方案推导出考虑线性状态方程的密度和压力,各向同性和各向异性的压力,独立的形状功能,和各种幻影虫孔的几何形状进行了探讨。
2020-03-12 gr-qc
Cartan symmetries and global dynamical systems analysis in a higher-order modified teleparallel theory
在一个高阶修正的远程平行宇宙学理论,我们提出了解析宇宙学的解决方案。特别是我们确定的形式的未知潜在的驱动标量场,使场方程形成一个刘维可积系统。为了确定守恒定律,我们应用了嘉当对称性。此外,从我们的解决方案的启发,玩具模型进行了研究,它表明,它可以描述超新星的数据,而在同一时间在哈勃函数中引入暗物质组件。当额外的物质源是一个僵硬的流体,然后我们展示了如何分析解决方案比安奇我的宇宙可以从我们的分析。最后,我们使用不同于哈勃归一化的变量对场方程进行了全局动力学分析。
2018-06-08 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Scalar field source Teleparallel Robertson-Walker F(T)-gravity solutions
本文研究标量场源的TRW $F(T)$引力解,针对不同$k$值求得新解析解,且解与标量势$V(\phi)$无关,有助于暗物质、暗能量等宇宙学应用。
2025-01-23 gr-qc hep-th math-ph
Electromagnetic Sources Teleparallel Robertson--Walker $F(T)$-Gravity Solutions
Dalhousie University(达尔豪斯大学)
本文基于电磁源和$k$参数值,推导了Teleparallel $F(T)$-引力理论在不同宇宙膨胀情况下的新解,为未来宇宙学应用提供理论支持。
2025-12-23 gr-qc hep-th math-ph
Dark matter effects in modified teleparallel gravity
本文在修改的远平行引力框架下,结合含暗物质和希格斯玻色子的相对论平均场模型研究致密天体,发现适当调节MTG自由参数和暗粒子费米动量可使系统支持更多暗物质,并同时符合LIGO/Virgo及NICER观测约束。
2023-04-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Absence of Relativistic Stars in f(T) Gravity
本文在修正的f(T)引力模型下研究了中子星的结构。我们发现,与f(R)模型不同,运动方程对可能的f(T)函数施加了相当严格的约束。具体地说,通过对两种球对称坐标系下的问题进行分析,我们得出结论:只有当f(T)是挠率标量T的线性函数时,即在广义相对论的遥平行等价情况下,f(T)引力模型中的相对论中子星解才是可能的。
2015-09-10 gr-qc
Correction to Lagrangian for Bouncing Cosmologies in $f(Q)$ Gravity
本文在修正对称远平行引力中,通过重构技术为多种反弹宇宙学解建立拉格朗日量,发现额外项可修正广义相对论并呈现反弹宇宙学。
2023-06-28 gr-qc
Chaplygin and Polytropic gases Teleparallel Robertson-Walker $F(T)$ gravity solutions
该研究针对Chaplygin气体和多方气体源,结合TRW $F(T)$引力场方程与气体状态方程,推导了平坦宇宙的解析解及弯曲宇宙不同膨胀速率下的双幂律近似解,可为暗物质、暗能量等宇宙学研究提供支持。
2025-10-02 gr-qc hep-th math-ph
A new parametric study of $f(T)$ teleparallel gravity with generalized Chaplygin gas: Confronting observational data
Visvesvaraya National Institute of Technology, Nagpur(印度纳格浦尔维斯韦萨瓦亚国家理工学院)
本研究在$f(T)$遥平行引力中引入广义Chaplygin气体,通过解析哈勃参数并利用CC与Pantheon数据拟合,验证了该模型能解释从减速到加速的转变,且与暗能量行为及宇宙年龄观测一致。
2026-09-15 gr-qc
Exact Solutions for a Teleparallel Cosmological Model with Vector Field via Noether Symmetry
该研究在切平行引力框架下,通过诺特定理对称性方法求解含非最小耦合矢量场的FRW宇宙模型,得到标度因子等精确解,能描述不同暗能量主导时期的宇宙膨胀行为。
2025-08-25 gr-qc
Bayesian Inference of Neutron Star Properties in $f(Q)$ Gravity Using NICER Observations
Birla Institute of Technology and Science-Pilani, Hyderabad Campus(印度理工学院比拉学院海德拉巴校区);The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen (CUHK-Shenzhen)(香港中文大学(深圳))
本文基于NICER观测数据,利用对称teleparallel $f(Q)$引力理论,通过贝叶斯推断研究中子星性质,发现指数型$f(Q)$模型在统计上更优,且预测中子星质量-半径关系及潮汐变形性,揭示了强场 regime 下中子星作为引力探针的潜力。
2026-02-18 gr-qc
Cosmological bouncing solutions in f(T,B) gravity
远平行引力提供了用挠率重新表述引力的可能性,通过将列维-奇维塔联系与描述挠率而不是曲率的魏岑博克联系交换。令人惊讶的是,在适当的设置下,平行引力可以被表述为与广义相对论等价。我们的兴趣在于探索这个理论的一个扩展,其中拉格朗日量采取$f(T,B)$的形式,其中T和B是两个标量,其特征在于与广义相对论的等价性。在这项工作中,我们探讨了利用这种引力方法在平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker几何中再现著名的宇宙学反弹场景的可能性。我们研究的类型的引力拉格朗日能够重建对称,振荡,超反弹,物质反弹,奇异反弹设置的解析解。这些受宇宙学启发的新模型可能会对其他宇宙学尺度的引力现象产生影响。
2020-07-22 gr-qc
Gravastar in the Framework of Symmetric Teleparallel Gravity
本文在$f(Q)$对称远平行引力框架下,基于Mazur-Mottola方法构建了由负压内部、超相对论刚性流体薄壳和外部史瓦西几何组成的三阶段引力真空星模型,并通过表面红移分析证明其稳定性,得到了无奇点和事件视界的内部解析解。
2023-03-07 gr-qc hep-th
Dynamical features of scalar-torsion theories
研究了具有非最小耦合的平行引力场中的宇宙动力学。我们解析提取几个渐近解,我们数值研究的确切相空间行为。将所得结果与非最小数量曲率理论的相应结果进行比较,发现两者存在显著的差异,即稳定性和振荡性。
2015-01-22 gr-qc
Study of Wormholes in Symmetric Teleparallel Theories of Gravity
本文系统研究对称远平行引力及其扩展理论中可穿越虫洞的构造与稳定性,通过暗物质模型、MIT bag模型和非对易几何源验证NEC违反、平衡性及引力透镜特征,为扩展引力下的虫洞观测提供理论依据。
2025-05-08 gr-qc
Matching of analytical and numerical solutions for neutron stars of arbitrary rotation
我们证明了试图匹配的两个孤子的解析解的爱因斯坦场方程,描述旋转的中子星,任意旋转的时空外部的数值产生的解决方案的结果。匹配过程是通过将解析解的前四个多极矩与数值解的多极矩相等来进行的。然后,我们认为,为了检查匹配的有效性的分析与数值解,我们应该比较的度量组件,最内稳定圆轨道($R_{ISCO}$)的半径,旋转频率$Ω\equiv\frac{dϕ}{dt}$和周转频率$Ω_ρ,\;Ω_z$。最后给出了一些比较结果。
2012-01-29 gr-qc
Accurate numerical simulations of inspiralling binary neutron stars and their comparison with effective-one-body analytical models
中子星双星系统是最有希望的引力波源之一。为了能够提取重要的信息,特别是关于核密度下的物质状态方程,有必要掌握预期波形的准确分析模型。根据我们最近的工作,我们在这里更详细地分析了两个广义相对论模拟跨越约20个引力波周期的螺旋等质量的双中子星具有不同的紧凑性,并比较它们与潮汐扩展的有效单体(EOB)的分析模型。后一个潮汐扩展EOB模型在分析上完整到1.5后牛顿水平,并且包含一个代表潮汐效应高阶放大的分析未确定参数。我们发现,通过校准这个单一的参数,EOB模型可以重现,数值误差内,两个数值波形基本上合并。相比之下,分析模型(无论是EOB,或泰勒-T4),不包括这样一个高阶放大的潮汐效应,建立一个退相相对于几个弧度的数值波形。
2011-10-12 gr-qc
A New Class of Analytical Solutions Describing Anisotropic Neutron Stars in General Relativity
在广义相对论的原则下,发展了一类描述致密恒星结构的解析解。考虑致密星固有的各向异性,利用广义相对论得到了一个稳定的各向异性中子星的因果模型。假设一个度量势和径向压力的物理上可接受的非奇异形式包含曲率参数$R$、常数$k$和半径$r$,得到了各向异性物质分布的爱因斯坦场方程的解析解.取$k$值为-0.44,发现所提出的模型满足所有必要的物理条件,具有潜在的稳定性和现实性。该模型还表现出一个线性状态方程,可以应用于描述致密星。
2021-07-31 gr-qc
Cosmology in energy-momentum squared symmetric teleparallel gravity
本文在 $f(Q)$ 和 $f(Q,T)$ 引力基础上提出 $f(Q,T_{μν}T^{μν})$ 引力理论,对正压流体情形求得解析解,并结合 CC、BAO 和 Pantheon+SH0ES 数据约束宇宙学参数,发现模型支持 quintessence 区域。
2025-05-06 gr-qc hep-th
Black-holes and neutron stars in entangled relativity
我提出的两个结果表明,尽管它不寻常的非线性形式,纠缠相对论的现象仍然接近于广义相对论-没有任何自由参数,可以微调,以促进这一点。特别地,我给出了球荷电黑洞的解析解,以及中子星的解析解和数值解。
2022-03-21 gr-qc
Noether symmetries and analytical solutions in f(T)-cosmology: A complete study
本文研究了在f(T)遥平行引力场中平坦Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学模型的主要特征.特别讨论了在f(T)引力中求宇宙学精确解的一般方法。而不是考虑唯象模型,我们认为作为一个选择标准,在宇宙学的f(T)点状拉格朗日的Noether对称性的存在。我们发现,只有幂律模型承认额外的Noether对称性。一个完整的分析,这样的宇宙学模型的开发。
2013-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological constraints in symmetric teleparallel gravity with bulk viscosity
提出含体黏度的幂律 $f(Q)$ 宇宙学模型,利用 CC+Pantheon+SH0ES 数据与贝叶斯 MCMC 约束参数,诊断表明其呈现精质型晚期加速特征。
2024-07-05 gr-qc hep-th
The Stability of Anisotropic Compact Stars Influenced by Dark Matter under Teleparallel Gravity: An Extended Gravitational Deformation Approach
本文在远平行引力框架下利用完全几何形变技术研究暗物质对奇异星结构的影响,通过消失复杂度因子获得精确解,并结合多种稳定性判据与观测数据验证了模型的有效性。
2025-02-03 gr-qc hep-th
Coincident General Relativity
度量仿射变分原理被应用于产生引力的远程平行和对称远程平行理论。从后者是发现一个例外的类,这是一致的消失仿射连接。基于这个显著的性质,这项工作提出了一个更简单的几何公式的广义相对论,是无视仿射时空结构,从而从根本上剥夺了任何惯性字符的重力。由此产生的理论由从边界项中清除的希尔伯特作用量来描述,并由自旋2场论更有力地支持,其中额外对称性现在是明显的,可能与重力振幅的双拷贝结构有关。这种结构也提供了一个新的起点修改引力理论,本文提出了新的和简单的概括,分析自加速宇宙学的解决方案自然出现在早期和晚期的时间宇宙。
2018-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Realistic neutron star models in $f(T)$ gravity
我们用$f(T)=T+α{T}^2$研究了在$f(T)$引力中的非旋转中子星,其中$T$是引力的遥平行形式中的挠率标量。特别地,我们利用SLy和BSk族理想流体状态方程来描述中子星物质,并研究了$f(T)$修正对中子星模型的影响。对于正的$α$,与广义相对论相比,这种修改会导致更小的恒星质量,而对于负的$α$,中子星将包含更多的物质。此外,似乎有一个上限的中心密度的中子星与$α>0$,超过这个有效的$f(T)$流体将有一个阶梯状相变的密度和压力的轮廓,崩溃的数值系统。我们得到了中子星实际模型的质量-半径关系,并将它们置于观测到的大质量中子星PSR J 0030 +0451、PSR J 0740 +6620和PSR J2215+5135以及引力波事件GW 170817和GW 190814的联合约束下。为了使$f(T)$引力下的中子星模型能够容纳所有提到的数据,模型参数$α$需要分别小于SLy、BSk 19、BSk 20和BSk 21状态方程的$-4.295$、$-6.476$、$-4.4$和$-2.12$(单位为${G}^2M_\odot^2/c^4$)。如果认为事件GW 190814中的未知致密天体不是中子星,因此排除该数据集,则约束可以分别放宽到$α<-0.594$、$-3.5$、$0.4$和$1.9$(以${G}^2M_\odot^2/c^4$为单位)。
2022-03-28 astro-ph.HE gr-qc
On the Inverse Spectrum Problem of Neutron Stars
在这项工作中,我们重温轴扰动的球对称和非旋转的中子星。虽然它已经成为许多研究的对象,但它仍然提供了新的见解,对于更现实的场景或研究外来紧凑物体具有潜在的兴趣,最近引起了人们的广泛关注。通过使用WKB理论,我们首先推导出一个新的Bohr-Sommerfeld规则,允许调查的准正常模式的频谱和解决的逆谱问题。波动方程的纯解析处理相当复杂,因为它需要TOV方程的解和依赖于底层时空的非平凡乌龟坐标变换。因此,我们提供了一种简单的方法来构建电位,简化了分析处理,但仍然捕捉相关的物理。近似势可用于轴向扰动谱的计算。这些结果对反问题的处理也是有用的。我们证明了这一点,通过重建整个恒星的度量的时间-时间分量,并约束在中心区域的状态方程。我们的方法还提供了一个分析解释的经验已知的asteroseismology关系,连接的基本QNM和半径的中子星与其紧凑性。
2019-01-31 gr-qc
Neutron stars in $f(Q) = Q +ξQ^2$ gravity
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais(国家空间研究所);Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学)
研究基于对称仿射平行框架的$f(Q)$引力中中子星结构,用现实状态方程,通过协变公式推导方程并数值积分,得出质量半径关系等,还分析了非度规标量行为。
2026-07-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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
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
Solving Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations in $f(T)$ gravity: a novel approach
扭转模型在引力的另一种描述中脱颖而出。其中最简单的,Teleparallel理论,相当于广义相对论,有许多研究试图研究其扩展到更一般的扭转函数$T$。{我们的研究}的目的是考虑一族$f(T)$模型,并将其相应的Tolman-Oppenheimer-Schmidt方程应用于致密天体,如中子星。因此,通过数值分析,计算出中子星模型所允许的最大质量,这也将使我们能够评估哪些模型与观测相符。在本文件中,第一个系列,我们明确地显示了一组方程,必须解决,以及如何解决它,以模拟紧凑的恒星在$f(T)$重力,而不需要采取任何特定形式的度量函数或考虑任何微扰的方法,已经在一些作品中的文献。
2022-12-08 gr-qc hep-th
New Black hole Solutions in $f(\mathbb{Q})$ Gravity
Shiraz University(设拉子大学)
本文在$ f(\mathbb{Q}) $引力理论中提出新的黑洞解,通过微扰方法推导出修正的Schwarzschild度规,并利用Lambert $ \mathcal{W} $函数描述视界半径修正。
2026-02-21 gr-qc hep-th
Black Hole and Neutron Star Binaries: Theoretical Challenges
综述了用广义相对论描述致密天体(中子星或黑洞)双星系统所面临的一些理论挑战。我们回想一下,人们可以用双星的运动和计时理论来检验广义相对论的强场和/或辐射方面的各种方法。本文讨论了双黑洞运动和辐射理论的最新进展。一个强调有效的一体化方法的有用性,在提供一个准分析描述的波形所发射的合并的二元黑洞。
2007-05-22 gr-qc
Effective action approach to higher-order relativistic tidal interactions in binary systems and their effective one body description
在螺旋上升的中子星-中子星(或黑洞-中子星)双星系统中,引力波信号会受到潮汐耦合的影响。通过测量中子星的潮汐极化率参数,获得中子星物质状态方程的信息是引力波探测的一个重要科学目标。为了提取这条信息,需要对潮汐相互作用双星的运动和辐射进行精确的分析描述。通过对潮汐相互作用能的次-次-领先阶相对论修正,改进了对晚期螺旋动力学的解析描述。我们的计算是基于潮汐相互作用的有效作用方法,并在其转录内的有效单体形式主义。我们发现二阶相对论效应(相对论引力势$u=G(m_1 +m_2)/(c^2 r)$中的二次项)显著地增加了中子星的有效潮汐极化率,增加的幅度与距离有关,其形式为$1 + α_1 \, u + α_2 \, u^2 +...$,其中,对于等质量双星,$α_1=5/4=1.25$(如前所述)和$α_2=85/14\simeq6.07143$(如本文首次确定的)。我们认为,高阶相对论效应将导致进一步的放大,我们建议一个帕德型的方法来解释它们。我们建议通过比较分辨率外推的数值模拟的吸气双中子星,他们的有效的一个机构的描述来测试我们的结果。
2012-06-15 gr-qc
Modeling the dynamics of tidally-interacting binary neutron stars up to merger
合并中子星双星发射的引力波信号的数据分析需要这些系统的动力学和波形的精确解析表示的可用性。本文提出了一个描述中子星双星从螺旋上升到合并的广义相对论动力学的有效单体模型。我们的EOB模型采用了增强的吸引力潮汐势的动机最近的分析进展后牛顿和引力的相对论性潮汐相互作用的自我力量的描述。在后期强场动力学中,没有引入描述潮汐相互作用的拟合参数。我们比较了模型能量学和引力波定相与新的高分辨率多轨道数值相对论模拟的等质量配置与不同的状态方程。我们发现协议内的不确定性的数值数据的所有配置。我们的模型是第一个半解析模型,捕捉潮汐放大效应接近合并。因此,它提供了最准确的分析表示的二元中子星动力学和波形目前可用。
2015-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Analytical expressions for pulse profile of neutron stars in plasma environments
我们提出了一个分析研究的光变曲线的缓慢旋转的无线电天体,重点是来自等离子体环境的存在的色效应;分析的紧凑性,度量模型,和电子等离子体密度分布的影响。在对脉冲星的轨道和光度曲线进行数值积分后,我们推广了近似的Beloborodov公式,以包含等离子体修正,得到了轨道和观测通量的简单解析表达式,并通过大幅降低计算成本来显著简化脉冲轮廓的计算。我们研究我们的近似所犯的错误,比较数值和分析程序。我们还展示了如何使用新的形式主义来模拟来自不同的排放上限,不一定是圆形或对映,包括环形热点的情况下的通量。最后,我们将Beloborodov引入的分类扩展到两个可区分的,非对映的,有限大小的发射帽的情况下,显示各自的分类图和一些特征脉冲轮廓。
2023-02-24 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Analytical approximation of the exterior gravitational field of rotating neutron stars
众所周知,贝克隆变换可用于生成具有任意常数的爱因斯坦真空场方程的稳态轴对称解。我们将用这类精确解来描述数值计算的中子星的外部真空区。因此,我们研究如何恩斯特潜在的旋转轴上,并包含任意数量的常数可以用来确定度规无处不在。然后,我们回顾了两种方法来确定这些常数从数值计算的解决方案。最后,我们比较了我们的解析解的度量和物理性质与数值数据,发现即使是少量的参数也非常吻合。
2011-03-18 gr-qc math-ph math.MP
Measurability of the tidal polarizability of neutron stars in late-inspiral gravitational-wave signals
来自螺旋状中子中子星的引力波信号包含了核物质状态方程的信息。这一信息包含在两颗中子星的潮汐极化率参数的组合中,在螺旋晚期,也就是合并之前,这一信息最为清晰。我们使用最近定义的潮汐扩展的有效单体形式主义,构建一个受控的分析描述的频域定相的中子星吸入合并。利用这一解析描述,我们发现利用先进的LIGO-Virgo探测器网络可以从具有合理信噪比$ρ=16$的引力波信号中测量中子星的潮汐极化率参数。这个可测量性结果似乎适用于所有导致最大质量大于$1.97M_\odot$的核状态方程。我们还提出了一个很有前途的新的方式提取信息的核物质状态方程从相干分析的一个系综的引力波观测单独的二进制合并事件。
2012-03-20 astro-ph.HE gr-qc
Accretion onto a small black hole at the center of a neutron star
我们重新审视由一颗中子星组成的系统,在它的中心有一个小的,可能是原始的黑洞,专注于嵌入非旋转中子星中的非旋转黑洞。扩展早期的治疗,我们提供了一个分析处理描述的长期吸积率的中子星物质到黑洞,采用相对论邦迪吸积形式主义的刚性状态方程,我们在其他地方。我们用这些吸积率来分析系统的演化,直到中子星被完全消耗。我们还进行了数值模拟,在完整的广义相对论的质量高达9个数量级小于中子星质量的黑洞,包括模拟的整个演变,通过崩溃的最大黑洞质量。我们构建这些模拟的相对论性的初始数据,通过推广的黑洞穿刺方法,以允许物质的存在,并发展这些数据与代码,是最佳的设计,以解决这个问题中存在的巨大不同的长度尺度。我们比较我们的解析和数值计算结果,并提供表达式的寿命的中子星窝藏这样的内寄生黑洞。
2021-05-18 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waveforms from SpEC simulations : neutron star-neutron star and low-mass black hole-neutron star binaries
数值模拟得到的引力波形是测试和分析校准用于研究合并致密物体性质的波形模型的关键工具。在本文中,我们提出了一系列的高精度波形产生的SpEC代码系统涉及至少一个中子星。我们提供了第一次波形与亚弧度精度超过20个周期的低质量黑洞-中子星二进制文件,包括二进制文件与非旋转的对象,和二进制文件与快速旋转的中子星,最大限度地影响引力波信号的近共振增长的基本激发模式的中子星(f-模式)。我们还提供了第一次与SpEC高精度中子星-中子星波形。这些波形作为SxS目录的一部分公开提供。我们将我们的结果与目前在数据分析管道中实现的分析波形模型进行比较。对于大多数模拟,模型位于合并前最后几个轨道的预测数值误差之外,但没有显示出与数值结果的系统偏差:比较不同的模型似乎提供了合理的建模误差估计。唯一的例外是使用快速反向旋转的中子星的等质量模拟,以最大限度地提高f-模式的激发的影响,所有的模型表现不佳。然而,这是预期的,因为即使是考虑f-模式激发的单一模型也忽略了中子星自旋对f-模式激发频率的显著影响。
2018-12-17 astro-ph.HE gr-qc
Resonant tides in binary neutron star mergers: analytical-numerical relativity study
中子星并合中$f$模的共振激发影响准圆并合和高偏心并合中的引力波发射,并能传递恒星内部的信息。共振潮汐的大多数模型都是使用近似的微扰方法建立的,因此需要在高频区域对数值相对论(NR)模拟进行仔细验证。我们执行一组高分辨率NR模拟和最先进的有效的一个身体(EOB)模型${\tt TEOBResumS}$与各种潮汐势,包括共振潮汐模型之间的详细比较。对于圆形合并,我们发现,$f$模式共振可以提高EOB和NR之间的协议,但没有明确的证据表明,潮汐增强后接触是由于共振机制。潮汐模型与$f$模式共振不一致地再现,在同一时间内,NR波形和能量的错误,和他们的表现是可比的,没有共振的图解潮汐模型。对于高度偏心合并,我们首次表明,我们的EOB模型再现了突发NR波形的高度准确性。然而,所考虑的谐振模型没有捕获在遭遇期间激发的并且存在于NR波形中的$f$模式振荡。最后,我们分析了GW 170817与绝热和动力潮汐模型,发现数据显示没有证据表明,有利于模型,包括动力潮汐。这与共振潮汐在非常高的频率下测量的事实一致,这对于GW 170817来说是不可用的,但可以用下一代探测器进行测试。
2022-07-26 astro-ph.HE gr-qc
Quasiuniversal properties of neutron star mergers
利用非线性3+1数值相对论模拟和解析有效单体模型研究了双中子星合并。EOB模型预言了质量重标度的引力波频率与合并时刻的结合能之间的准普适关系,以及某些无量纲的双星潮汐耦合常数,这些常数取决于恒星的勒夫数、紧致度和双星质量比.这些关系式是准普适的,因为对于给定的潮汐耦合常数,它们既不依赖于状态方程,也不依赖于质量比,尽管它们确实依赖于恒星的自旋。对于与轨道角动量对齐的小自旋,自旋依赖性近似为线性。准普适性是保守动力学的一个属性;非平凡的关系出现的二元相互作用成为潮汐占主导地位。这一分析预测是定性一致的新的,多轨道数值相对论的结果等质量无旋双星的相关情况。因此,普遍的关系,预计中子星合并动力学的特点。在引力波天文学的背景下,这些普遍的关系可以用来约束中子星状态方程,使用精确模拟合并的波形。
2014-06-06 astro-ph.HE gr-qc
The error budget of binary neutron star merger simulations for configurations with high spin
本文通过比较不同初始数据求解器和演化代码,系统评估了高自旋双中子星并合数值相对论波形的误差来源,发现演化代码是主要不确定性来源,并指出解析模型与数值结果存在超出数值误差的差异。
2025-06-02 astro-ph.HE gr-qc
Tidal effects in binary neutron star coalescence
我们比较动力学和波形从二进制中子星合并计算新的长期($\sim 10 $轨道)数值相对论模拟和潮汐有效单体(EOB)模型,包括分析潮汐校正第二后牛顿秩序(2PN)。目前的分析知识编码的潮汐EOB模型被认为是足够的,以再现的数值数据接触和他们的不确定性。值得注意的是,除了那些已经适合于二元黑洞数据的参数外,不需要校准任何潮汐EOB自由参数。2PN潮汐改正的列入最大限度地减少了与数值数据的差异,但它是不可能的,以显着区分他们的领先秩序的潮汐贡献。潮汐效应的相关放大的存在可能被排除在外,尽管它可能是数字不准确的结果。我们的结论是,潮汐完整的有效单体模型提供了目前最先进和准确的工具,模拟引力波形从双中子星螺旋到接触。这项工作还指出了广泛的测试,以评估数值数据的不确定性的重要性,以及新的数值策略进行准确的模拟的潜在需求。
2012-05-15 astro-ph.HE gr-qc
Detector configuration of DECIGO/BBO and identification of cosmological neutron-star binaries
计划中的星载引力波干涉仪DECIGO/BBO的主要目标是原始引力波背景。然而,天体物理前景是存在的,其中,来自中子星(NS)双星的引力波是必须鉴别和扣除的固体和强分量。在本文中,我们讨论了几何检测器配置更好地识别NS/NS二进制信号。作为第一步,我们分析估计的最小信噪比(SNR)的二进制数的静态检测器配置,其特征在于可调的几何参数,并确定这些参数的最佳值。接下来,我们进行数值模拟,考虑到探测器运动的影响,并找到合理的协议与分析结果。我们表明,与标准网络形成的4个单位的三角形探测器,建议的BBO灵敏度将足以接收所有的NS/NS双星在$z\le 5$与信噪比高于25的引力波。我们还讨论了DECIGO的前景识别所需的最低灵敏度。
2017-04-17 astro-ph.CO gr-qc
An Analytical Toy Equation of State for Neutron Stars Consistent with Current Observations
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University(上海交大李政道研究所);Department of Physics and Institute for Quantum Science and Technology, Shanghai University(上海大学物理与量子科技研究院);Shanghai Key Laboratory of High Temperature Superconductors(上海高温超导重点实验室)
通过双多变量关系扫描,结合脉冲星、潮汐形变和NICER观测约束,得到支持最大质量2.44-2.49太阳质量、半径11.3公里、潮汐形变485-512的因果性状态方程。
2026-07-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Magnetic frame-dragging correction to the electromagnetic solution of a compact neutron star
本文提出考虑磁参考系拖曳修正的慢旋转磁化中子星解析解,发现该修正导致磁场产生百分比量级变化,并通过二维粒子模拟验证了其能降低瞬态波幅度并提升模拟效率。
2024-01-07 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
Rising Tides: Analytic Modeling of Tidal Effects in Binary Neutron Star Mergers
本研究结合后牛顿旋近模型与 Backwards-one-Body 并合模型,并用数值相对论重新校准 NRTidal 潮汐系数,提升双中子星并合前后引力波相位与振幅的解析建模精度。
2024-02-22 astro-ph.HE gr-qc
Accretion onto black holes inside neutron stars with piecewise-polytropic equations of state: analytic and numerical treatments
我们考虑球对称吸积到一个小的,可能是原始的,黑洞居住在一个中子星的中心由冷核物质状态方程(EOS)。我们推广的相对论邦迪解决方案,近似分段多面体,从而获得稳态物质的配置文件和吸积率的解析表达式。我们将这些速率与随时间变化的广义相对论流体动力学模拟弛豫后发现的速率进行了比较,并找到了很好的一致性。我们考虑了几个不同的候选EOS,中子星的质量和中心密度,发现吸积率变化不大,导致吸积率主要取决于黑洞的质量,只有微弱的中子星的属性。
2021-12-07 astro-ph.HE gr-qc