Stellar Structures in $f(\mathcal{G})$ Gravity with Tolman-Kuchowicz Spacetime
本文在修正的$f(\mathcal{G})$引力的背景下,利用Tolman-Kuchowicz时空[1,2],研究了静态球对称结构恒星天体的相对论性位形。通过考虑物理上有效的度规势$ν=Br^2+2lnC$和$λ=ln(1 + ar^2+br^4)$的表达式,我们建立了各向异性物质分布下球对称时空的运动方程。为了得到未知常数的值,我们考虑了$Cen~ X-3$、$EXO ~1785-248$和$LMC~ X-4$星模型的观测数据。此外,通过使用评估形式的解决方案,我们提供了许多方面,这是描述的物理状态,如有效能量密度,径向和横向压力的组件,能量条件,稳定性对平衡的力量,声速,质量半径关系,表面红移,紧凑性参数,绝热指数和各向异性测量。据观察,所有这些功能遵循物理上接受的模式和由此产生的结果是在实验范围内,描绘了我们提出的$f(\mathcal{G})$重力模型的可行性。
2020-01-18 gr-qc
Compact star in $f(T)$ gravity with Tolman-Kuchowicz metric potential
本文在$f(T)$引力框架下,利用Tolman-Kuchowicz度规势构建各向异性致密星模型,并结合LMC X-4观测数据验证其热力学性质、能量条件与稳定性,证明解在物理上可接受。
2023-03-03 gr-qc
Model of hybrid star with baryonic and strange quark matter in Tolman-Kuchowicz spacetime
本研究在Tolman-Kuchowicz时空中构建含奇异夸克物质核心与重子物质外壳的混合致密星模型,通过MIT袋模型和线性状态方程求解场方程,验证了Her X-1作为奇异夸克星候选体的物理可行性。
2022-02-23 astro-ph.GA astro-ph.SR gr-qc
Charged strange star coupled to anisotropic dark energy in Tolman-Kuchowicz spacetime
本文在Tolman-Kuchowicz时空中建立了与各向异性暗能量耦合的带电奇异星模型,以Her X-1为对象,通过改变暗能量耦合参数分析其稳定性与物理属性,证明模型无奇点且满足稳定性判据。
2023-08-14 gr-qc
Charged strange star model in Tolman-Kuchowicz spacetime in the background of 5D Einstein-Maxwell-Gauss-Bonnet gravity
本文在5维EMGB引力背景下,利用TK假设和线性状态方程构建带电奇异星模型,分析耦合常数对星体性质的影响,并验证其物理可行性。
2023-05-11 gr-qc
Modeling Gravastar Structure admitting Kuchowicz Spacetime in Rastall Gravity Theory
本文在拉斯特尔引力中利用库霍维奇度规构建含三区域的引力星模型,消除中心奇点并以壳层替代视界,推导非奇异解并分析壳层物理性质,为黑洞奇点问题提供了有前景的替代方案。
2025-09-24 gr-qc
Relativistic compact stars in the Kuchowicz spacetime
本文用简单形式的电场强度$E$和压力各向异性因子$Δ$(分别涉及电荷参数$K$和各向异性参数$α$),给出了曲率坐标下广义相对论场方程的Kuchowicz(1971)解的各向异性带电模拟.对于$X$($X$与恒星半径有关)位于$0< X \le 0.6$范围内,$α$位于$0 \le α\le 1.3$范围内,$K$位于$0< K \le 1.75$范围内,Schwarzschild紧性参数“$u$“位于$0< u \le 0.338$范围内的所有值,我们的解在所有方面都表现良好.由于我们的解决方案在很宽的参数范围内表现良好,我们可以模拟许多不同类型的超冷致密星,如夸克星和中子星。我们提出了相应于$X=0.2,~α=0.2$和$K=0.5$的超致密夸克星和中子星模型,其中$u_{max}=0.15$。假设表面密度为$ρ_b=4.6888\times 10^{14}~ g/cc$,则质量和半径分别为$0.955 M_\odot$和$9.439 km$。对于$ρ_b=2.7\times 10^{14}~ g/cc$,质量和半径分别为$1.259 M_\odot$和$12.439 km$,对于$ρ_b=2\times 10^{14}~ g/cc$,质量和半径分别为$1.463 M_\odot$和$14.453 km$。它还表明,包括更多的电荷和各向异性增强静态稳定的配置下的径向扰动。$M…
2019-12-23 gr-qc
Relativistic compact stars in Tolman spacetime via an anisotropic approach
在爱因斯坦广义相对论的背景下,我们得到了一个无奇异的具有各向异性压力的球对称恒星模型。爱因斯坦的场方程已经在$(3+1)$维时空中通过利用托尔曼{ \em anomaly} [Richard C Tolman,Phys. Rev. 55:364,1939]得到了解。利用致密星PSR J1903+327的质量和半径的观测值,计算了边界条件下的所有常数的数值。所提出的模型的所有物理特性进行了讨论,分析和图形。新的精确解满足所有的物理标准,为一个现实的紧凑型恒星。物质变量在整个恒星结构中是规则的,表现良好。得到了模型参数的约束条件。所有的能量条件的验证与图形表示的帮助。通过不同的检验,描述了该模型的稳定性条件。
2021-06-19 astro-ph.GA gr-qc
The Tolman-Bondi--Vaidya Spacetime: matching timelike dust to null dust
Tolman-Bondi解和Vaidya解分别是描述尘埃粒子和零流体的爱因斯坦方程的两种解。我们表明,它是可能的,以匹配在一个单一的时空,托尔曼-邦迪-Vaidya时空的两个解决方案。新的时空被一个零面分割,一边是托尔曼-邦迪尘埃,另一边是瓦伊迪亚流体。讨论了时空的可微性。通过构造一个特殊的解,我们证明了零曲面上的度规至少可以是$C^1$,并且应力-能量张量是连续的。
2005-04-11 gr-qc
Recollapse of the closed Tolman spacetimes
研究了球对称时空中的闭宇宙坍缩猜想。证明了在具有$S^3$ Cauchy曲面且能量密度为正的Tolman时空中,类时曲线的长度存在一个上界.此外,一个明确的界限是从这样的时空的初始数据。
1993-08-05 gr-qc
Trapping of null geodesics in slowly rotating extremely compact Tolman VII spacetimes
由于引力波或中微子的捕获,隐藏在极其紧凑的物体内部的被捕获的零测地线区域具有天体物理学的重要性。对于球对称的极紧天体,零测地线的俘获效应得到了广泛的研究。最近,在具有均匀能量密度分布和均匀发射率分布的零测地线的内部线性化\mbox{Hartle--Thorne}时空的最简单可能模型中,处理了极紧凑物体的旋转对零测地线捕获的影响。在这里,我们扩展的情况下,线性化的\mbox{Hartle--Thorne}时空的捕获效果的旋转影响的研究托尔曼VII球对称的解决方案的基础上,我们假设零测地线的发射率成正比的能量密度的托尔曼VII对象具有二次径向轮廓。我们证明增强(抑制)的捕获效果的情况下,反向旋转(同向旋转)零测地线由于行为的有效电位和逃逸锥的零测地线的线性化哈特尔-索恩-托尔曼七时空。在依赖于这些时空的参数,我们确定的“本地”和“全球”系数的效率的捕获和比较的结果与旋转时空的基础上的内部史瓦西时空。我们证明,在托尔曼VII时空的捕获是更有效的,被允许在对象的半径大于那些捕获内部史瓦西时空,甚至发生在$R>3.3M$。
2021-08-21 gr-qc
Tolman-Ehrenfest's criterion of thermal equilibrium extended to conformally static spacetimes
本文将托尔曼-埃伦费斯特热平衡判据从静态时空推广到共形静态时空,证明共形重标度流体温度与共形因子成反比,并成功解释宇宙微波背景演化、Sultana-Dyer黑洞霍金温度及Dicke的启发式论证。
2023-03-18 gr-qc
Study of Generalized Lema\^ıtre-Tolman-Bondi Spacetime in Palatini $f(R)$ Gravity
本文旨在分析Palatini $f(R)$引力作用下耗散尘埃的LTB时空的推广.我们探讨了修改后的场方程,运动学变量和质量函数在这种情况下。我们构造Bianchi身份使用的剪切,膨胀和曲率标量的背景下Palatini $f(R)$重力守恒和微分方程。在此框架下,我们计算了黎曼张量正交分解的标量函数。这些标量函数被称为结构标量,已经用修正的场方程在LTB时空中进行了探索。本文用两种子情形讨论了LTB时空的对称性质。我们发现,广义LTB时空的性质与LTB和获得的结构标量在这两种情况下,有一个类似的依赖于材料的配置文件,即使在Palatini重力。
2021-12-20 gr-qc
High-derivatives and massive electromagnetic models in the Lemaitre-Tolman-Bondi spacetime
嵌入非均匀LTB时空背景的麦克斯韦电磁理论在几年前的文献中已有描述。然而,关于质量或高导数的术语没有被探索。在这项工作中,我们研究了非均匀时空对高导数和大质量电磁模型的影响。我们使用的LTB度量和计算的物理量的利益,即比例因子,密度的电磁场和哈勃常数,Proca和更高的衍生波多尔斯基模型。我们在两个模型中都发现了一个新的奇点,并且在Proca模型中磁场必须为零。
2020-02-26 gr-qc
Tolman-like temperature gradients in stationary spacetimes
众所周知,热浴的规格要求温度和4-速度,即热浴的静止坐标系。在静态时空中,热浴的4-速度有一个非常自然和独特的候选者,即归一化类时基灵矢量。然而,在定常非静态时空中,情况要微妙得多,可以定义几种不同的“自然”4-速度场,适合于表征热浴的静止标架-因此,布赫达尔1949年对定常时空中托尔曼温度梯度的分析只是故事的一部分。特别是,最适合描述来自旋转黑洞的霍金辐射的热浴最好用垂直于类空超曲面的梯度流来描述,而不是用基灵矢量来描述。
2018-07-09 gr-qc
Gauge invariant perturbations of self-similar Lemaître-Tolman-Bondi spacetime: even parity modes with $l\geq 2$
在本文中,我们考虑规范不变的线性扰动的度量和物质张量描述的自相似Lemaintre-Tolman-Bondi(类时尘埃)时空包含一个裸奇点。我们分解的角度部分的扰动的球谐函数,并进行梅林变换,以减少一组常微分方程的奇异点的扰动方程。我们固定的初始数据,使扰动是有限的轴上和过去的零锥的奇异性,并遵循扰动模式的柯西地平线。在那里,我们认为,某些标量形成的模式的扰动仍然是有限的,表明线性稳定的柯西视界。
2009-03-18 gr-qc
Neutrino trapping in extremely compact Tolman VII spacetimes
极其紧凑的物体捕获了引力波或中微子,假设它们在捕获区域中沿着零测地线运动。在最简单的均匀能量密度分布近似下,球对称的超致密天体被广泛研究,其半径位于外部时空的光球层之下;此外,在这些研究中假设中微子的均匀发射率分布。在这里,我们扩展了对非常紧凑的Tolman VII天体的中微子捕获的研究,它代表了具有均匀能量密度分布的内史瓦西解的最简单的推广,以及相应的中微子发射率的分布,因此也与能量密度成正比;这种极其紧凑的物体的半径可以克服外部史瓦西时空的光球。在依赖于参数的托尔曼七时空,我们确定的“本地”和“全球”系数的效率的捕获和证明的作用是显着强于内部史瓦西时空。我们的结果表明中微子俘获在中子星冷却中可能有影响。
2021-06-10 gr-qc
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
Shell crossing in generalized Tolman-Bondi spacetimes
研究了在非零宇宙学常数存在下球形弱电荷尘埃坍缩中壳层穿越的发生。我们发现,壳层穿越总是发生在一般的时间对称的规则的初始数据,附近的中心的物质配置。对于非时间对称的初始数据,对于给定的质量和电荷分布,壳交叉的发生或缺乏由初始速度剖面确定。物理上合理的初始数据不可避免地导致在达到最小反弹半径之前壳交叉(在中心附近)。
2001-07-26 gr-qc
General Proof of the Tolman law
本文在仅利用应力能量守恒和总粒子数守恒、不涉及场方程的条件下,证明托尔曼定律对稳态时空中的一般完美流体普遍成立,表明该定律可能超越广义相对论仍有效。
2023-05-26 gr-qc
Hyperbolically symmetric versions of Lemaitre-Tolman-Bondi spacetimes
我们研究了具有双曲对称性的流体分布,它与Lemaitre-Tolman-Bondi(LTB)解具有许多共同的特征(例如,它们是测地线,剪切,非共形平坦和能量密度不均匀)。因此,它们可以被认为是LTB的双曲对称版本,其中球面对称被双曲对称取代。我们首先考虑纯尘埃模型,然后我们扩展我们的分析耗散模型与各向异性压力。在前一种情况下,复杂性因子必然是非零的,而在后一种情况下,则发现了复杂性因子为零的模型,值得注意的是,所有满足复杂性为零条件的解必然是非耗散的,并且满足刚性状态方程。
2021-10-05 gr-qc
Redshift drift in radially inhomogeneous Lemaître-Tolman-Bondi spacetimes
我们提供了一个估计Lemaître-Tolman-Bondi(LTB)球对称宇宙中红移及其长期变化(红移漂移)的公式。我们计算了LTB模型的红移漂移的标度,该模型预测的哈勃图与标准宇宙学模型,平坦的$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)模型的红移漂移没有区别。我们发现,这些退化的LTB模型的红移漂移通常是不同的预测在$Λ$ CDM的情况。我们还强调和讨论了一些非常规的红移漂移信号中出现的LTB宇宙,并给他们鲜明的特点相比,标准模型。我们认为,红移漂移是一个度量观察,允许减少自由度的球对称模型,使他们更具有预测性,从而证伪。
2021-12-16 gr-qc
On Modelling a Relativistic Hierarchical (Fractal) Cosmology by Tolman's Spacetime. I. Theory
本文研究了观测到的大尺度结构的不均匀性的相对论模型,提出了这种结构可以被描述为自相似分形系统的假设。层次聚类的概念是确定与分形分布和使用分形思想在相对论模型中提出的问题进行了讨论,以及它们的关系,哥白尼和宇宙学原理。空洞,星系团和超星系团被假定为一个平滑的分形结构的一部分,描述了一个勒梅特-托尔曼解决方案。对Pietronero(1987)提出的牛顿模型的基本概念进行了重新解释,并将其应用于这种非均匀弯曲时空。这个分形系统也被假定有一个交叉的同质性,导致一个“瑞士奶酪”型模型,由内部勒梅特-托尔曼度量和外部灰尘弗里德曼解决方案。计算了两个时空之间的Darmois连接条件,并获得了内部区域的观测关系,以便将模型与观测进行比较。建立了内部时空的微分方程,并设计了一种数值策略来寻找代表过去光锥分形行为的特定托尔曼解。
2008-07-07 astro-ph gr-qc
On Modelling a Relativistic Hierarchical (Fractal) Cosmology by Tolman's Spacetime. II. Analysis of the Einstein-de Sitter Model
本文研究了在相对论层次(分形)宇宙学的背景下,在文件I(0807.0866)中发展的空间均匀爱因斯坦-德西特宇宙模型。爱因斯坦-德西特模型被视为勒梅特-托尔曼时空的一个特例,通过适当选择后者的三个任意函数得到。计算了该模型沿过去光锥的观测关系,并对它是否具有分形行为进行了研究。结果发现,爱因斯坦-德西特模型似乎并不保持均匀沿测地线,它也没有沿向后零锥的分形特征。
2008-07-07 astro-ph gr-qc
Lemaitre-Tolman-Bondi dust spacetimes: Symmetry properties and some extensions to the dissipative case
我们考虑Lemaitre-Tolman-Bondi(LTB)时空的耗散情况下的扩展。为此,我们对LTB进行了系统的研究。本研究是基于两个不同方面的LTB。一方面,LTB的对称性将被提出。另一方面,将给出用黎曼张量正交分裂中出现的一些基本标量函数(结构标量)对LTB的描述。我们将把那些承认与LTB类似的对称性的度量,或者那些共享对度量具有类似依赖性的结构标量的度量,视为LTB(以下简称GLTB)的“自然”推广。
2010-07-16 astro-ph.CO gr-qc
A Fortran Code for Null Geodesic Solutions in the Lemaitre-Tolman-Bondi Spacetime
本文介绍了Fortran 77代码SIMU,版本1.1,设计用于数值模拟的观测关系,沿过去的零测地线在勒梅特-托尔曼-邦迪(LTB)时空。SIMU的目的是寻找平均密度的尺度不变解,但由于其完全模块化,它可以很容易地适应于任何需要LTB的零测地线解的应用。在1.1版中,数值输出可以由GNUPLOT绘图软件包读取,以产生完全的图形输出,尽管其他绘图例程可以很容易地适应。详细的代码的子程序进行了讨论,并显示了其输出的一个例子。
2002-05-22 astro-ph gr-qc
Tolman-Bondi-Lemaître spacetime with a generalised Chaplygin gas
本文研究了具有由$p = -\frac{A}{ρ^α}$给出的广义Chaubergin气体状态方程的Tolman-Bondi-Lemaittre型非均匀时空,其中$ α$为常数.在宇宙的早期,我们得到一个非均匀的时空,但在宇宙的晚期,通过适当的径向坐标变换,这种非均匀性消失了。对于大尺度因子,我们的模式表现出类似于$Λ$ CDM类型,这与最近WMAP的研究结果一致。我们计算了$\frac{\partial ρ}{\partial r}$,发现它对$α> 0$是负的,这与观测分析一致。与查伯金气体($ α= 1$)的一个显著区别在于,通过任何适当的坐标变换,我们的度规都不能像查伯金气体那样被约化为爱因斯坦-德西特型的均匀时空。我们还研究了有效减速参数,发现\emph{flip}的理想特征出现在宇宙晚期。可以看出,翻转时间明确地取决于$α$。我们还发现,翻转是不同步发生在外壳,从而提供了一个自然的路径对发生著名的壳交叉奇点。这与完美气体的托尔曼-邦迪情况不同,在这种情况下,人们必须施加严格的外部条件来避免这种类型的奇点。我们进一步观察到,如果采用分离变量法求解场方程,物质分布的不均匀性消失了。最后利用Raychaudhury方程讨论了这一问题,并与前人的结果进行了比较。这项工作是我们上一篇文章的概括,我们已经采取了$α=1$。
2019-11-06 gr-qc
Tilted Lemaitre-Tolman-Bondi Spacetimes: Hydrodynamic and Thermodynamic Properties
我们从倾斜观察者的角度考虑勒梅特-托尔曼-邦迪时空,即流体相对于其径向运动的观察者。详细研究了倾斜观察者所看到的不完美流体及其四速度所描述的一致性。它示出,从这样的倾斜的观察者的角度来看,流体演化不可逆(即与非零熵产生率)。斜同余的非测地性质与四维熵流的散度的非零性有关。我们确定了与能量密度不均匀性的存在有关的因子,并描述了它的演化,这些结果与非倾斜观测者的结果进行了比较。最后,我们展示了一个特殊的情况下,非倾斜的同余可能是不稳定的。
2011-09-27 astro-ph.CO gr-qc
Non-singular T-K axion stars with/without the dynamical bosonic field in the presence of negative $Λ$ term
在目前的工作中,作者推导出精确的解决方案的相对论性致密星在存在两个领域的轴子(但丁的地狱模型)和与/不复杂的标量场(与四次自相互作用)耦合到重力。物质源被假定为理想流体源,我们还使用正压/MIT袋EoS从爱因斯坦场方程(EFE)导出能量密度和各向异性/各向同性压力。为了简单起见,作为度量势,我们使用Tolman-Kuchowicz度量势,这是非奇异的,物理上可接受的。T-K度规势的未知变量来自结条件。为了检验红移函数、绝热指数和能量、因果关系条件,我们使用了PSR J1416-223、PSR J1903+32、4U 1820-30、Cen X-3、EXO 1785-248、SAX J1808.4365等致密星。
2022-02-03 gr-qc
Tolman IV fluid sphere in bigravity
我们提出了托尔曼IV时空在双引力下的致密流体球。本文研究了尺度参数$k$对致密星局部物质分布的影响。我们有三个著名的紧凑型恒星的模型,它表明,对于较低的值的$k$导致较硬的EoS。这一说法也得到了图形分析的支持。可以观察到,对于较低的$k$值,声速和绝热指数更大。我们还看到,在存在背景度规$γ_{μν}$的情况下,爱因斯坦场方程的所有解仍然满足场方程。但是,常曲率背景对密度和压力的附加项确实有修正作用,从而影响了EoS。还可以认为参数$α\equiv 1/k^2$是$g_{μν}$和$γ_{μν}$之间的耦合常数,因此EoS的耦合刚度越大。作为$k\rightarrow \infty$,背景de-Sitter时空约化为闵可夫斯基时空,耦合消失。该解满足因果关系条件、所有能量条件以及在重力和流体静力作用下的平衡。通过减小背景时空的标量曲率,增强了局部恒星结构的稳定性。
2020-06-10 gr-qc
The effective Tolman temperature in curved spacetimes
我们回顾了最近提出的有效托尔曼温度,并介绍了它在各种引力系统中的应用。在Unruh态下,蒸发黑洞的自由下落能量密度在视界处是负发散的,这与Kruskal坐标下的传统计算结果相反.我们通过调用Kruskcal坐标可能不再是地平线上的适当坐标来解决这个冲突。在Hartle-Hawking-Israel态中,尽管视界处的固有能量密度为负,但由于Hawking温度的无限蓝移,Tolman温度在那里是发散的。然而,与霍金辐射一致的斯蒂芬-玻尔兹曼定律表明,有效托尔曼温度最终在各处都是有限的,等效原理在视界处令人惊讶地恢复。然后,我们还表明,防火墙必然出现的Unruh真空,所以在蒸发黑洞的托尔曼温度是自然发散的,由于无限蓝移的负进入通量穿过视界,而外向霍金辐射的有效托尔曼温度的特点确实起源于量子大气,而不仅仅是在视界。因此,一旦我们忽略了Unruh态的霍金辐射源自视界处无限蓝移的外射激发这一事实,那么霍金辐射的防火墙和大气层就变得相容了。最后,作为一个宇宙学的应用,在暖暴胀情景中的初始辐射能量密度被假设为在暴胀开始时是有限的。我们利用有效托尔曼温度成功地找到了暖暴胀中非零初始辐射能量密度的来源。
2017-09-08 gr-qc hep-th
Compact regular objects from an electrified Tolman-like density: A new interior region for the Kerr-Newman spacetime
本文通过匹配内部带电物质与外部电真空解,构造了静态和旋转的带电正则天体,包括正则黑洞和过充电张力星,并采用Newman-Janis算法为Kerr-Newman时空提供了新的正则内部区域。
2024-12-17 gr-qc
Rotating regular black holes and other compact objects with a Tolman type potential as a regular interior for the Kerr metric
本研究通过Gürses-Gürsey度规与修改版Newman-Janis算法,构造了以Tolman-VII型能量密度流体为内部、可光滑匹配外部Kerr度规的无曲率奇点旋转时空,可描述正则黑洞、极端正则黑洞等多种旋转致密天体。
2023-11-08 gr-qc
On Modelling a Relativistic Hierarchical (Fractal) Cosmology by Tolman's Spacetime. III. Numerical Results
本文提出了数值解的特殊Lemaitre-Tolman模型近似的分形行为沿过去的光锥,如本系列的论文I(0807.0866)中讨论的。讨论了数值问题的初始条件,给出了进行数值积分的算法。结果发现,数值解是刚性跨越平曲界面所需的初始条件的问题。空间均匀的弗里德曼模型被视为特殊情况下的Lemaitre-Tolman解决方案和数值求解。将论文II(0807.0869)关于爱因斯坦-德西特模型的结果推广到$K = \pm 1$模型,发现开和闭弗里德曼模型沿着后向零锥也不保持均匀,随着接近大爆炸奇点超曲面,体积(平均)密度消失。分形解,即代表平均和平滑的单一分形的解,在所有三类勒梅特-托尔曼度规中都得到了,但只有双曲的解与观测结果一致,这意味着可能的弗里德曼背景宇宙必须是开放的。通过数值模拟得到的最佳分形度量的演化,位似自相似性,比较各自的空间均匀的情况下,在宇宙学中的拟合问题进行了分析。最后,对一些学者提出的反对分形宇宙学的意见进行了讨论。
2008-07-07 astro-ph gr-qc
Anisotropic Stellar Models with Tolman IV Spacetime in Non-minimally Coupled Theory
本文在$f(\mathcal{R},\mathcal{T},\mathcal{Q})$引力框架下,结合Tolman IV时空与MIT袋模型物态方程,构建两类各向异性恒星模型,分析六颗致密星的物理性质与稳定性,发现模型I适用范围更广。
2024-10-08 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
Neutrino oscillations inside ultrarelativistic matter: on the role of the Tolman VI spacetime
SGT University(SGT大学)
本文研究极端相对论性物质支撑的托尔曼VI时空中的中微子振荡,解析计算相关相位振荡,区分引力与电弱效应,提出识别宇宙裸奇点的观测方法。
2026-10-09 gr-qc hep-ph
Tolman mass, generalized surface gravity, and entropy bounds
在任何静态时空中,包含在一个体积中的准定域托尔曼质量可以被简化为一个包含适当定义的广义表面引力通量的类高斯表面积分。通过引入一些基本的热力学和调用Unruh效应,人们可以发展准局域熵的基本边界,它在精神上与全息边界非常相似,并且与纠缠熵密切相关。
2010-06-29 gr-qc hep-th
Some examples of different descriptions of energy-momentum density in the context of Bianchi IX cosmological model
基于Bianchi IX型度规,我们计算了Tolman,Papapetrou,Landau-Lifshitz,Møller和Weinberg五种不同能量动量定义下的引力场的能量和动量密度分量.对于所考虑的时空,默勒和温伯格的能量密度变为零。在其他处方中,即,Tolman,Papapetrou和Landau-Lifshitz复形的非零能量-动量密度分布,证明了广义相对论中的一个著名论点:即使在相同的时空背景下,不同的定义也可能导致不同的分布。
2012-03-08 gr-qc
Tolman-Bayin type static charged fluid spheres in general relativity
在静态球对称的爱因斯坦-麦克斯韦时空中,Ray和Das(2002)以及Pant和Sah(1979)发现的天体物理解的类别在这里被重新讨论,以联系引力场和电磁场之间的唯象关系。定性地证明了Tolman(1939)和Bayin(1978)型带电相对论星是纯电磁起源的。这类天体物理解的存在可能是洛伦兹猜想的一种扩展,洛伦兹猜想认为类电子扩展带电粒子只有“电磁质量”而没有“物质质量”。
2004-01-02 astro-ph gr-qc
Ricci Time in the Lemaitre-Tolman Model and the Block Universe
我们通常根据“块宇宙”的概念来思考我们的宇宙,即时空由许多“堆叠”的三维面组成,这些三维面被某种适当的时间$τ$标记。标准观念并不区分过去和未来,但埃利斯的“进化块宇宙”试图做出根本性的区分。一个关于这个真时的提议是沿着类时的里奇本征线测量的真时,从大爆炸开始。本文研究了“Ricci时间”曲面相对于零曲面的形状。我们使用勒梅特-托尔曼度规作为我们的非均匀时空模型,我们发现这些$\{τ$ =常数$\}$表面,$S(τ)$,是类空或类时的必要和充分条件。此外,我们看看强重力域的影响,通过确定时间型$S$地区相对于视地平线的位置。我们发现,常数里奇时间面在大爆炸附近总是类空的,而在晚些时候(接近崩溃或极端遥远的未来),它们只有在特殊情况下才是类时的。在中间时刻,类时$S$区域是常见的,除非爆炸时间的变化受到限制。这些表面变得类时的区域通常与视视界相邻,但总是在视视界之外,特别是类时的$S$区域不会出现在黑洞内部。
2015-01-13 gr-qc
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
Inhomogeneous spacetimes as a dark energy model
托尔曼-邦迪非均匀时空被用作Ia型超新星数据的宇宙学模型。它被发现,与某些参数的选择模型拟合的数据,以及标准的$Λ$ CDM宇宙学。
2006-05-22 astro-ph gr-qc
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
Karmarkar-Tolman Embedded Charged Anisotropic Stars in f(R) Gravity
School of Physics and Electronics, Hunan University(湖南大学物理与电子学院);Institute of Physics, Gomal University(戈尔姆大学物理研究所);Hunan Provincial Key Laboratory of High-Energy Scale Physics and Applications, Hunan University(湖南大学高能标物理与应用湖南省重点实验室)
本研究在f(R)引力框架下,结合Karmarkar-Tolman时空与三种引力模型分析荷电各向异性致密天体,通过能量条件等验证物理合理性,对比广义相对论凸显修改引力的效应,助力理解致密天体性质。
2025-05-12 gr-qc hep-th
Tolman wormholes violate the strong energy condition
对于一个任意的托尔曼虫洞,不受对称性的约束,我们将用一个三维的无边的、最小体积的类空超曲面来定义反弹。(Zero非固有曲率的迹线加上“外展”条件。)这使我们能够严格限制时空的几何形状和附近的反弹,并推导出一般定理的能量条件的违反-定理,不涉及测地线平均,但适用于更普遍的情况下比高度对称的FRW为基础的子类托尔曼虫洞。[For例如:即使在最温和的假设下,也必须违反强能量条件(SEC)。或者,我们可以放弃最小体积条件,完全根据测试粒子的运动(指向未来的类时测地线),通过观察它们的类时测地线同余的展开来定义一般的反弹。一个重新确认,美国证券交易委员会必须违反或接近反弹。相比之下,很容易安排所有其他标准能量条件都得到满足。
1998-10-08 gr-qc
Gravitational collapse in the expanding Universe
该研究利用Tolman度规分析含宇宙学常数的膨胀时空中无压强流体的引力坍缩,推导得出质量为M的此类流体形成星系的最大半径表达式。
2025-01-11 astro-ph.GA gr-qc
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
Curvature Corrections to the Yukawa Potential in Tolman Metrics
Universidade Federal de Santa Catarina(圣卡塔琳娜联邦大学);Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)(巴拉那联邦技术大学)
研究托尔曼度规中曲率对杨-米勒势的修正,探讨其对致密恒星体的影响,分析修正对局部惯性框架径向对称性的保持及能量位移。
2026-03-26 gr-qc hep-ph math-ph
On the Energy-Momentum Densities of the Cylindrically Symmetric Gravitational Waves
在这项研究中,使用莫勒和托尔曼处方,我们计算能量和动量密度的一般圆柱对称时空度规。我们发现,结果是有限的,以及在这些复杂的定义。我们也给出了一些柱对称时空模型的结果。
2005-02-12 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
Tolman IV fluid sphere in f(R, T) gravity
在本文中,我们研究了相对论性球形物体在不带电理想流体物质的修正的$f(R,\,T)$引力下的行为。我们选择了物质拉格朗日量作为$\mathcal{L}_m=-p$来发展我们的模型。特别是,对于这项调查,我们已经报告了紧凑的对象LMC $X-4$ [质量= $(1.04 \pm 0.09)M_{\odot}$ ;半径= $8.301_{-0.2}^{+0.2}$ Km]在我们的论文。本文研究了耦合参数$β$对致密星局域物质分布的影响。可以看出,$β$的值越大,声速和绝热指数越高。相反,质量函数对于$β$的较高值取较低值。我们得到的解不承认在物质密度,压力和度量函数的奇异性。根据我们的图形分析,这个新的恒星模型满足所有的物理要求,预期在一个现实的恒星。
2021-12-14 gr-qc
Spacetime metrics and ringdown waveforms for galactic black holes surrounded by a dark matter spike
本研究利用TOV方程构建暗物质尖峰环绕黑洞的时空度规,并分析铃宕引力波探测可能性,发现大质量黑洞更易产生可观测信号,但M87的尖峰当前难以探测。
2024-02-07 astro-ph.GA gr-qc
A covariant approach for perturbations of rotationally symmetric spacetimes
我们提出了一个协变分解的爱因斯坦场方程,这是特别适合于扰动的球对称-和一般的局部旋转对称-时空。基于1+3协变方法在宇宙学微扰理论中的应用,本文提出的半四元组1+1+2方法对于以协变和规范不变的方式分析各种系统的微扰是有用的。这种应用范围从恒星物体到宇宙学模型,如球对称的Lemaitre-Tolman-Bondi解或局部旋转对称的Bianchi模型。
2007-08-10 gr-qc