A Perturbative Approach to Neutron Stars in $f(T, \mathcal{T})-$Gravity
本文用微扰方法在改进的$f(T, \mathcal{T})$ -引力模型类中导出了中子星系统中的Tolman-Oppenheimer-Escheroff方程。在我们的方法中,$f(T, \mathcal{T})$ -引力被认为是一个静态的球对称时空。在这种情况下,度量是从一个更基本的四分维因建立的,它可以用来联系惯性和全局坐标。取一个线性函数$f = T(r) + \mathcal{T}(r) + χh(T, \mathcal{T}) + \mathcal{O}(χ^{2})$作为引力作用量的拉格朗日密度。最后,我们将中子星多方状态方程应用于导出的方程,导出了中子星在$f(T, \mathcal{T})$ -引力作用下的质量分布和质心密度关系。
2017-04-10 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Neutron Star Structure in Hořava-Lifshitz Gravity
我们提出了有趣的方面中子星(NS)的立场,修改后的引力理论称为Hoenava-Lifshitz(HL)引力。HL引力偏离广义相对论(GR)可以改变NS结构的典型特征。在这项研究中,我们研究了NS结构通过推导的Tolman-Oppenheimer-Escheroff方程在HL重力。我们发现,一个NS在HL重力与更大的半径和更重的质量比NS在GR保持稳定,而不会崩溃成一个黑洞。
2021-02-01 astro-ph.HE gr-qc
Accretion disks around neutron and strange stars in $\mathcal{R}^2$ gravity
研究了在$\mathcal{R}^2$引力作用下中子星和奇异星周围吸积盘的电磁波谱。静态和快速旋转模型进行了研究。所得结果与广义相对论的结果进行了比较。结果发现,对于质量和角速度相等的模型,两种理论的结果相差约50%,光度相差约20%.对于以凯尔珀速度旋转且质量相等的模型,观察到的差异要低得多。
2016-06-05 astro-ph.HE gr-qc
Topological neutron stars in tensor-multi-scalar theories of gravity
本文证明了在引力张量多标量理论中存在一种新的中子星。我们把这种新型的中子星称为拓扑中子星。拓扑中子星除了具有通常中子星的标准特征外,还具有拓扑荷的特征。我们在张量多标量理论中数值构造了拓扑中子星的显式例子,其目标空间为$\mathbb{S}^3$。除了拓扑荷外,拓扑中子星还表现出其他吸引人的特征,这些特征使它们成为自然界中可能存在的现实致密天体。例如,它们具有零标量电荷,从而避开了强脉冲双星对偶极标量辐射的约束。
2019-11-15 astro-ph.HE gr-qc
On the maximum mass limit of neutron stars in scalar-tensor gravity
讨论了标量张量引力中中子星的最大质量极限,并与广义相对论给出的极限进行了比较。该极限相对于核饱和参数和核中的最大声速的组合被参数化。结果表明,对于较小的核内声速值,标度化中子星的最大质量极限大于广义相对论中的最大质量极限。然而,对于声速大于光速的$79\%$的刚性状态方程,广义相对论的最大质量极限大于标量张量引力的最大质量极限。结果表明,未来对大质量中子星的观测,可能会限制最大声速以及标量-张量引力耦合参数。
2017-02-02 astro-ph.HE gr-qc
Neutron stars as extreme gravity probes
本章探讨如何利用孤立或双星系统中子星的观测来检验广义相对论并限制竞争性引力理论,为中子星作为极端引力探针提供了理论框架。
2024-07-24 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Rapidly rotating neutron stars in $R$-squared gravity
引力的$f(R)$理论是对暗能量最流行的替代解释之一,因此研究这些理论可能的天体物理意义是一项重要的任务。本文通过考虑在$R^2$引力作用下快速旋转的中子星,在这个方向上取得了实质性的进展。数值结果和我们使用的方法是非微扰和自洽的。详细研究了中子星的质量、半径和转动惯量等性质,结果表明自转放大了对广义相对论的偏离,最大质量和最大转动惯量可以达到很高的值。这一观测结果类似于之前在其他引力理论(如标量张量理论)中对快速旋转的中子星的研究,它可能会导致强烈的天体物理学表现。
2015-01-19 astro-ph.HE gr-qc
Slowly rotating neutron and strange stars in $R^2$ gravity
本文研究了自洽慢转中子星和奇异星在R平方引力中的运动。为此,我们首先推导出描述缓慢旋转致密星在$f(R)$ -引力作用下结构的方程,然后同时求解外部和内部问题。在两种不同的强子状态方程和一种奇异物质状态方程下,研究了慢转中子星的结构。详细讨论了转动惯量及其对恒星质量和$R$平方引力参数$a$的依赖关系。我们发现,中子星的转动惯量的参数$a$的大值可以高达$30\%$更大的相比,相应的广义相对论模型。这比由$R$平方重力引起的最大质量变化高得多,并且超出了EOS的不确定性。这样,未来对致密恒星转动惯量的观测就可以让我们区分广义相对论和$f(R)$引力,更广泛地测试引力的强场机制。
2014-07-08 astro-ph.HE gr-qc
Tidal Love numbers of neutron stars in $f(R)$ gravity
最近对中子星合并引力波的探测是利用合并中子星的潮汐勒夫数(TLN)约束核物质状态方程的重要一步。测量或约束中子星TLN原则上允许我们排除或约束许多状态方程。然而,这种方法有一个缺点,即许多修正的引力理论可能会产生与广义相对论的偏差,类似于来自状态方程中的不确定性的偏差。解决上述问题的第一步也是最自然的一步是量化广义相对论的修正对TLN的影响。考虑到这一动机,在本文中,我们计算(非旋转)中子星在$f(R)$引力的TLN。为此,我们首先导出了描述中子星在一类特殊的$f(R)$引力(即所谓的$R^2$ -引力)中的极向和轴向定常扰动的方程。然后,通过数值求解微扰方程,我们显式地计算了中子星在$R^2$ -引力作用下的三个特征实际状态方程的极向和轴向$l=2$ TLN。我们的研究结果表明,虽然极性TLN的$R^2$修改的广义相对论略有影响,轴向TLN可以几倍大(在绝对值方面)相比,广义相对论的情况。
2018-03-26 astro-ph.HE gr-qc
Neutron Stars in f(R) Gravity with Perturbative Constraints
本文在f(R)引力理论中研究了具有微扰约束的中子星的结构。我们推导出修改后的Tolman-Oppenheimer-Volkov方程,并将其求解为多方状态方程。我们调查由此产生的修改的质量和半径的中子星,并表明,表面现象的观察本身不能打破简并之间的改变引力理论与选择不同的状态方程的中子星物质。另一方面,中子星冷却的观测结果取决于恒星内部物质的密度,这对理论的参数有很大的限制。
2010-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Neutron stars structure in the context of massive gravity
受近年来自旋$-2$大质量引力子研究的启发,我们研究了大质量引力背景下中子星的结构。在$4$和高维空间中讨论了在有质量引力存在下TOV方程的修正。其次,通过考虑中子星物质的现代物态方程(采用最低阶约束变分方法和AV $18$势),研究了中子星的各种物理性质(如Le Chatelier原理、稳定性和能量条件)。结果表明,考虑大质量引力对中子星的结构有着特殊的贡献,并为大质量天体物理引入了新的规定。考察了质量-半径关系,研究了质量引力对Schwarzschild半径、平均密度、紧致性、引力红移和动力学稳定性的影响。最后,得到了中子星的质量和半径与普朗克质量的关系。
2017-07-23 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Ultra long lived quasinormal modes of neutron stars in massive scalar-tensor gravity
由中子星发出的引力波的振铃相的频率和特征时间的频谱携带着关于物质含量(状态方程)和引力基础理论的信息。通常,修正的引力理论引入了额外的自由度/场,例如标量,这导致了组成衰荡谱的新的模式族。标量-张量理论是简单但在物理上有希望的候选理论,它有效地引入了一个额外的大质量标量场(即超轻玻色子),它与引力非最小耦合,导致标量化的中子星。在这里,我们提出的第一个计算的完整的衰荡光谱在这样的理论。结果表明,超轻玻色子中子星的衰荡谱比广义相对论的衰荡谱丰富得多,具有超长寿命的传播模式。
2020-06-30 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on Perturbative f(R) Gravity via Neutron Stars
本文在微扰f(R)引力模型下,用真实的状态方程研究了中子星的结构。我们得到了形式为f(R)=R+αR^2的引力模型中的质量-半径关系。我们发现,在|alpha| ~ 10 ^9 cm ^2范围内,产生了与广义相对论结果相当的偏差,这种偏差与使用不同状态方程(EoS ')所引起的偏差相当。一些被排除在广义相对论框架之外的软EoS'可以与最近在这个范围内的某些α值下观察到的2太阳质量的中子星相一致。对于某些EoS,我们发现当α值大于几个10 ^9 cm ^2时,存在一个新的解分支,它允许存在大质量的中子星。我们发现限制α的各种EoS'使用最近的观测约束的质量半径关系。这些都比最近通过重力探测器B获得的重力模型的约束小5个数量级。相关的长度尺度\sqrt{alpha} ~ 10^5 cm,仅比本次测试中使用的探测器中子星的典型半径小一个数量级。这意味着,与广义相对论的实际偏差可能更小。
2011-04-30 astro-ph.HE gr-qc
Neutron star cooling in modified gravity theories
首次在标量张量理论中研究了孤立中子星的热演化。从孤立中子星温度观测的角度来看,Urca直接过程引起的快速冷却是否发生是一个有趣的问题。此外,核子超流性冷却效应的研究虽然在现代冷却理论中占有重要地位,但也存在很大的不确定性。冷却效果通常受质子分数和中心密度的影响。如果第五种力是由于引力的修正而引起的,那么中子星的中心密度和质量之间的关系就不同于广义相对论中的关系,冷却曲线也会天真地被期望改变。我们发现,在中子星表面附近存在一个未屏蔽的第五种力,它改变了质量-中心密度关系,即使对于较小质量的中子星也能触发直接Urca过程.在标量张量理论下,我们还给出了包含核子超流性的冷却曲线。这些结果表明,用中子星的冷却观测来检验引力理论是有用的。
2021-07-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Non-perturbative and self-consistent models of neutron stars in R-squared gravity
本文通过同时求解内外问题,非微扰地自洽地研究了$R$平方引力场中中子星的结构。对于几种状态方程和宽范围的$R$平方重力参数$a$,得到了质量-半径关系。尽管$a$的非零值与广义相对论的偏差可能很大,但它们仍然与不同的现代现实状态方程引起的变化相当。这就是为什么目前对中子星质量和半径的观测不能单独限制参数$a$的值。我们还比较了我们的结果与微扰方法内得到的结果,我们讨论了它们之间的差异。
2014-06-02 astro-ph.HE gr-qc
Tidal deformability of neutron stars with exotic particles within a density dependent relativistic mean field model in R-squared gravity
人们对研究修正的引力理论越来越感兴趣,主要是为了解释宇宙的加速膨胀,这已经被几个独立的观测所证实。紧凑的物体,如中子星,表现出强烈的引力效应,因此被用来研究修正的引力理论。我们使用$f(R)=R+aR^2$模型,其中R是Ricci标量,$a$是一个自由参数。这个模型已经研究了微扰和非微扰。然而,人们发现,微扰方法导致非物理解的中子星。本文在非微扰$f(R)$引力模型下,采用密度相关的相对论状态方程,研究了不同粒子组成的中子星的质量、半径、潮汐形变等性质。考虑了NS核中的奇异粒子,它们是${\bf Λ}$超子、$K^-$凝聚体和夸克.我们已经观察到,虽然质量-半径关系允许参数$a$有很大的范围,但当考虑潮汐变形性时,参数$a$被一阶约束。
2021-07-06 astro-ph.HE gr-qc
Rapidly rotating neutron stars in $f(R,T)$ gravity
本研究探究$f(R,T)$修正引力对快速旋转中子星的影响,推导相关方程并计算物理量,发现该引力会使角速度小于开普勒极限的中子星质量和赤道半径增大,显著改变其物理性质。
2022-06-16 astro-ph.HE gr-qc
Observational discrimination of Eddington-inspired Born-Infeld gravity from general relativity
对中子星的直接观测可以告诉我们一个修正引力的印记。然而,由于中子星物质物态方程和引力理论的不确定性,通常很难求解简并度。在本文中,我们成功地找到了区别Eddington启发的Born-Infeld引力(EiBI)和广义相对论的观测可能性。结果表明,具有$0.5M_{sun}$的中子星的半径与${}^{208}$ Pb的中子皮厚度有很强的相关性,而这种相关性依赖于EiBI中的耦合常数.结果表明,利用$0.5M_{sun}$对中子星半径的直接观测和地面实验对${}^{208}$ Pb中子皮厚度的测量,不仅可以区分EiBI与广义相对论,而且可以估算EiBI中的耦合常数。
2014-04-22 astro-ph.HE nucl-th
Moment of inertia of neutron star crust in alternative and modified theories of gravity
年轻恒星的毛刺活动是由地壳和恒星内部的角动量交换引起的。最近,有人推断,中子星地壳的转动惯量不足以解释观测到的故障。爱因斯坦的广义相对论在描述中子星的流体静力平衡时假定了这样的估计。这颗中子星的地壳的时空曲率比太阳系测试中探测到的要大14个数量级。这使得重力成为地壳相关过程中最弱的约束物理输入。在标量-张量引力理论和非微扰$f({\cal R})={\cal R}+ a {\cal R}^2$引力理论下,我们计算了地壳与中子星总转动惯量的比值。对于前者,我们发现壳核的转动惯量比与广义相对论中的推论相比没有显著变化。对于后者,我们发现,该比例显着增加,从什么是在广义相对论的情况下,大质量的物体推断。我们的研究结果表明,毛刺活动的卫星可以用来探测重力模型,虽然重力模型在这项工作中探索的是不合适的候选人。
2016-08-01 astro-ph.HE gr-qc
Hydrostatic equilibrium configurations of neutron stars in a non-minimal geometry-matter coupling theory of gravity
本文用非最小几何-物质耦合引力理论分析了中子星的流体静力平衡位形。我们首先推导了$f(R,L) $引力理论的流体静力平衡方程,其中$R$和$L$分别是物质的里奇标量和拉格朗日量。我们假设$f(R,L)=R/2+[1+σR]L$,其中$σ$为常数。为了描述中子星内部的物质,我们假设多方状态方程$p=K ρ^γ$,其中$K$和$γ= 5/3 $是常数。我们表明,在这个理论中,有可能达到大质量的恒星,如PSR J2215+5135。作为GMC理论的一个特征,半径为$\sim8$ km和$M\sim 2.6M_\odot$的非常紧凑的中子星是稳定的,因此超过了Buchdal和Schwarzschild半径极限。此外,所引用的恒星直径是在观测数据范围内获得的。
2020-05-12 astro-ph.HE gr-qc
Numerical evolutions of boson stars in Palatini $f(\mathcal{R})$ gravity
本文利用标量物质修正引力与广义相对论的对应关系,通过数值相对论模拟 Palatini $f(\mathcal{R})$ 引力中玻色子星的演化,发现稳定与不稳定行为及三种不稳定结局。
2023-09-26 astro-ph.HE gr-qc
Neutron star masses in $R^{2}$-gravity
本文讨论了在$R^{2}$ -引力中存在引力质量的不等价定义的问题。本文提出了几种引力质量的定义,并讨论了它们之间的形式关系。然后,我们考虑一个静态和球对称的中子星的具体情况下,数值求解几个值的模型的自由参数的运动方程。我们比较的质量半径关系的特点得到的每一个定义的引力质量,我们评论他们的依赖于自由参数。然后,我们认为$R^{2}$ -引力是讨论一般修正引力理论中引力质量的不等价定义的存在性的一个有价值的代理,并对一般情况给出了一些评论。
2019-11-14 astro-ph.HE gr-qc
Degeneracy in Studying the Supranuclear Equation of State and Modified Gravity with Neutron Stars
人们普遍认为,在物理学中从一个已知的尺度外推到一个未知的尺度是危险的。这使我们无法利用实验室的经验来获得中子星(NS)内部超核物质的精确信息。随着运行和即将到来的天文设施,在假设广义相对论(GR)是引力的正确理论的情况下,预计在不久的将来,NS的状态方程(EOS)将被确定在一个新的水平上。虽然GR是一个合理的工作假设,但仍然是一个外推,由于NS内部的强引力场没有得到很好的测试,可能存在很大的不确定性。在这里,我们回顾了最近的一些理论努力,以更好地理解的超核状态方程和替代重力理论之间的简并性。
2019-01-22 astro-ph.HE gr-qc nucl-ex
Neutron star pulse profiles in scalar-tensor theories of gravity
对中子星表面热点发射的X射线脉冲轮廓的观测提供了一种独特的工具来测量这些物体的整体性质,包括它们的质量和半径。x射线发射发生在恒星表面,那里的引力场很强,使这些观测成为一个切入探测器,以检查这些恒星产生的时空曲率。出于这一点和即将到来的数据发布的X射线任务,如NICER(中子星内部成分探测器),我们提出了一个完整的工具包来模拟脉冲轮廓旋转中子星标量张量引力。我们发现,在这类理论中,标量场的存在会影响脉冲轮廓的整体形状,从而与广义相对论的预期产生很大偏差。这一发现打开了潜在的可能性,使用X射线脉冲轮廓数据,以获得新的标量张量引力的约束,如果脉冲轮廓被发现是符合广义相对论。
2019-02-27 astro-ph.HE gr-qc
Effects of modified theories of gravity on neutrino pair annihilation energy deposition near neutron stars
研究了中子星表面附近中微子对湮灭成电子-正电子对($ν+{\bar ν}\to e^- + e^+$)的过程。分析是在引力扩展理论的框架内进行的。与广义相对论相比,后者引起了最小光子球半径($R_{ph}$)和接近$R_{ph}$的最大能量沉积率的修改。这些结果可能会导致一个有效的机制产生伽玛暴。
2020-09-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Boson stars in Palatini $f(\mathcal{R})$ gravity
我们在$f(\mathcal{R})$引力的Palatini公式中探索球对称玻色子星的平衡解。我们占的修改引入的引力部门使用最近建立的对应关系,修改后的重力与标量物质和广义相对论与修改后的标量物质。我们专注于二次理论$f(\mathcal{R})=R+ξR^2$和比较它的解决方案与广义相对论中发现的,探索耦合参数$ξ$的正值和负值。作为物质源,考虑了有和无自相互作用项的复杂质量标量场。我们的结果表明,Palatini $f(\mathcal{R})$引力中玻色子星的存在曲线与广义相对论中的玻色子星的存在曲线非常相似.观察到的耦合参数,这导致在足够高的标量场密度分布的排斥引力分量的负值的主要差异。加入自相互作用使得$f(\mathcal{R})$和广义相对论之间的简并性更加明显,几乎没有给两个理论之间的观测区分留下空间。
2021-03-29 astro-ph.HE gr-qc
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
Radial oscillations of neutron stars in Starobinsky gravity and its Gauss-Bonnet extension
本文研究Starobinsky引力及其Gauss-Bonnet扩展中中子星的绝热径向振荡,揭示高导数项使外部时空动态响应振荡,并比较Jordan与Einstein框架结果。
2025-07-25 astro-ph.HE gr-qc
Extended Gravity Description for the GW190814 Supermassive Neutron Star
最近,通过对致密二元合并的引力波探测,发现了质量在$2.50÷2.67\, M_{\odot}$范围内的致密物体。这个天体的质量使它成为从未探测到的最重的中子星或观测到的最轻的黑洞。在这里,我们表明,一个中子星与这个观察到的质量,可以一致地解释与质量半径的关系得到的引力扩展理论。此外,状态方程,符合LIGO观测约束,采用。我们还考虑了旋转的影响,并表明旋转中子星的质量可以超过$2.6 M_\odot$的一些状态方程与LIGO数据兼容。
2020-08-25 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Neutron stars: compact objects with relativistic gravity
本文简要地回顾了中子星的一般性质,强调了广义相对论在我们理解这些迷人天体中的不可或缺性。在牛顿引力理论中,恒星内部的压力只起到与自引力相反的作用。在广义相对论中,所有的能量和动量都对引力有贡献。因此,压力不仅对抗重力,而且增强重力,压力的后一种作用随着致密性的增加而变得更加明显,即$M/R$,其中$M$和$R$是恒星的质量和半径,并设定了一个临界质量,超过这个临界质量,坍缩就不可避免。这个临界质量没有牛顿的类似物;它在概念上不同于牛顿引力中的Stoner-Landau-Escherasekhar极限,后者是对超相对论费米子渐近达到的。对于白矮星,广义相对论临界质量非常接近斯通-朗道-拉塞卡极限。对于中子星来说,最大质量-所谓的奥本海默极限-比斯通-朗道-拉塞卡极限要小得多。这是因为中子星内部流体静力平衡的广义相对论修正在整个恒星中都很重要,包括径向坐标$m(r)$中的质量和牛顿引力加速度$Gm(r)/r^2$都很小的中心部分。
2016-01-13 astro-ph.HE gr-qc
Scalarized Hybrid Neutron Stars in Scalar Tensor Gravity
本文在标量张量引力框架下研究混合中子星的标量化,发现标量化对袋常数、s夸克质量和密度跳跃比对微扰QCD修正参数更敏感。
2024-07-15 astro-ph.HE gr-qc
Neutron star solutions in perturbative quadratic gravity
用微扰方法研究了R+β R^{μν} R_{μν}引力模型中中子星的结构。我们得到了六个代表性的状态方程(EOS)的质量-半径关系。我们发现,对于|β| ~ 10^11 cm ^2,结果与广义相对论的结果有很大不同。一些被排除在广义相对论框架之外的软Eos可以在这个数量级的某些β值与最近观察到的2太阳质量的中子星相一致。当β值大于几个10 ^11 cm ^2时,我们发现了一个新的解分支,它允许存在大质量的中子星。通过参考最近的一些观测对质量-半径关系的约束,我们试图约束每个EoS的β值。相关的长度尺度\sqrt β ~ 10^6 cm与中子星的典型半径相当,这意味着这是我们用中子星作为探测器所能找到的最小值。因此我们得出结论,β的真实值很可能远小于10^11 cm ^2。
2012-04-05 astro-ph.HE gr-qc
Probing Strong Field $f(R)$ Gravity and Ultra-Dense Matter with the Structure and Thermal Evolution of Neutron Stars
本文在 $f(R)=R+αR^{2}$ 理论中模拟中子星结构与冷却,发现物质状态方程及超流等微观不确定性远大于引力修正的影响。
2022-06-10 astro-ph.HE gr-qc
Coalescence of binary neutron stars in a scalar-tensor theory of gravity
我们在允许自发标量化的标量张量理论中对合并中的双星中子星进行了数值相对论模拟。我们用真实的状态方程来模拟中子星。我们选择的自由参数的理论考虑到所施加的约束的最新观测的中子星-白矮星双星脉冲星定时。我们发现,即使在这些严格的限制,标量化仍然可以影响的演变的双中子星不仅在后期的inspiral,但也在合并阶段。我们还证实,即使当这两个中子星有相当小的标量电荷在大的分离,他们可以强烈标度动态在最后阶段的inspiral。特别是,我们确定的二元参数标量化发生在后期inspiral或只有在发病后的合并时,一个残余的,超大质量或超大质量的中子星形成。我们还讨论了这些结果如何影响引力波一旦被检测到的物理信息的提取。
2013-10-04 astro-ph.HE gr-qc
Neutron Stars in Rastall Gravity
我们计算静态和球对称的解决方案的Rastall修改的重力来描述中子星(NS)。拉斯特尔引力的关键特征是能量动量张量不守恒,与时空曲率成比例。使用现实的NS内部的状态方程,我们把一个保守的约束的非GR行为的Rastall理论,这应该是$\lesssim 1\%$水平。这项工作提出了更严格的限制GR的偏差所造成的Rastall建议。
2016-10-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Modified TOV in gravity's rainbow: properties of neutron stars and dynamical stability conditions
本文考虑球对称度规,在宇宙学常数存在的情况下,在$(3+1)-$维引力彩虹中导出恒星的流体静力平衡方程。然后,我们将流体静力平衡方程推广到$d$维,得到了这种引力下的流体静力平衡方程。同时,利用微观计算得到的中子星物质的现代物态方程,得到了中子星的最大质量。值得注意的是,本文考虑了彩虹函数对中子星质心质量密度($M$ - $ρ_{c}$)关系图和质量半径($M$ - $R$)关系图的影响。我们还研究了彩虹函数对中子星的史瓦西半径、平均密度、引力强度和引力红移等性质的影响。然后,我们将宇宙学常数应用到这个理论中,得到了这些恒星的$M$ - $ρ_{c}$(或$M$ - $R$)图和其它性质。其次,我们研究了引力虹中这类恒星的动力学稳定性条件,证明了这类恒星具有动力学稳定性。我们还得到了中子星的质量与普朗克质量的关系。此外,我们还将理论结果与观测数据进行了比较。
2016-09-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Role of Strong Gravity and the Nuclear Equation of State on Neutron-Star Common-Envelope Accretion
在孤立双星形成通道中,共包层演化对中子星双星的形成具有重要意义。当一颗中子星在一颗大质量恒星的包层内盘旋时,它会吸积并旋转起来。由于中子星处于强引力状态,它们具有相当大的相对论质量赤字,即,它们的引力质量小于重子质量。这种效应导致一部分被吸积的重子质量转化为中子星的结合能。相对论性质量亏损也取决于核物质状态方程,因为更致密的中子星将具有更大的结合能。我们模拟了中子星在共包层环境中的质量增长和自旋上升,并量化了不同的初始二元条件和强子状态方程如何影响后共包层中子星的质量和自旋。从这些模型中,我们发现中子星的质量增长被抑制的$\approx 15-30\%$。我们还发现,对于一个给定的吸积重子质量,更紧凑的中子星将自旋更快,而获得更少的引力质量,反之亦然。这项工作表明,中子星的强引力和核微物理除了包层的宏观天体物理外,还在中子星共同包层演化中起作用。因此,强引力和核物质状态方程可能会影响中子星双星的布居特性和宇宙双中子星合并率。
2021-03-25 astro-ph.HE
Extreme neutron stars from Extended Theories of Gravity
本文在广义引力理论的框架下讨论了具有强平均磁场的中子星。特别是,我们考虑到来自$f(R)$和广义相对论的$f(\cal G)$扩展的Ricci曲率不变$R$和高斯-博内不变${\cal G}$的功能分别被认为是模型。用三个介子场和重子八重态模型描述了由粒子磁性产生的磁平均场中的致密物质。结果表明,在$f(R)$引力场中进行三次修正,可以显著提高中子星的最大质量。原则上,可以获得具有$M> 4 M_{\odot}$的大质量恒星。另一方面,考虑到$f(\cal {G})$重力的二次修正,具有高奇异分数的稳定恒星(中心密度为$ρ_{c}\sim 1.5-2.0$ GeV/fm $^{3}$)是可能的。恒星中心的磁场强度为$6-8\times 10^{18}$ G级。总的来说,我们可以说,考虑到引力扩张带来的额外压力,大质量中子星的其他分支也是可能的。这样的特征既可以构成对替代理论的探索,也可以构成解决异常自引力紧凑系统的出路。
2014-11-24 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Neutron stars in the bumblebee theory of gravity
本文在大黄蜂引力理论中全面计算中子星静态球对称解,揭示矢量化中子星及半径有限但质量发散等丰富图景,并利用恒星半径限制获得渐近矢量场值的初步约束。
2024-11-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Neutron stars in a perturbative $f(R)$ gravity model with strong magnetic fields
本文研究了在扰动$f(R)$引力模型中强磁场对中子星结构的影响。在量子强子动力学(QHD)模型的背景下,导出了一个约为$10^{17 \sim 18}$ G的内部强磁场对物态方程的影响。用$f(R)=R+αR^2$求解了重力模型的修正球对称流体静力平衡方程。有限磁场和修改后的重力的影响,详细的磁场和扰动参数$α$的各种值,以及它们的物理意义的讨论。我们证明了存在一个修正的重力和磁场强度的参数空间,在这个参数空间中,即使是一个软的状态方程也可以通过修正的质量-半径关系容纳一个大的($> 2$ M $_\odot$)最大中子星质量.
2013-04-12 astro-ph.HE
Neutron stars in Horndeski gravity
Horndeski的引力理论是最一般的标量-张量理论,只有一个标量,其运动方程最多包含二阶导数。Horndeski理论的一个子部分被称为“Fab Four”引力,允许量子真空能量的动态自调谐,因此它作为$Λ$ CDM模型的可能替代方案在宇宙学中受到特别关注。在这里,我们研究紧凑型恒星在Fab Four引力,其中包括作为特殊情况的广义相对论(“乔治”),爱因斯坦-爱因斯坦-高斯-邦纳引力(“林戈”),理论与爱因斯坦张量的非最小耦合(“约翰”)和理论涉及双对偶的黎曼张量(“保罗”)。我们推广和扩展以前的结果在约翰类的理论,并没有能够找到现实的紧凑型恒星的理论涉及保罗类。
2016-06-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Universality of the Acceleration Due to Gravity on the Surface of a Rapidly Rotating Neutron Star
在快速旋转的中子星表面上,有效离心力降低了赤道处由重力产生的有效加速度(在旋转坐标系中测量),同时由于恒星离心压扁成扁球体而增加了两极处的加速度。我们计算了相对论性快速旋转中子星的有效引力加速度,并表明对于质量为$M$,赤道半径为$R_e$,角速度为$Ω$的恒星,由于引力引起的有效加速度与非旋转情况的偏差具有一种普遍的形式,它只依赖于紧度比$M/R_e$,角速度的无量纲平方$Ω^2R_e^3/GM$,以及恒星表面的纬度这种依赖性是普遍的,因为它对中子星的状态方程几乎没有依赖性。对有效引力在慢转极限下进行了展开,以说明有效离心力、恒星扁圆形状和引力场四极矩对有效引力的依赖性。此外,还得到了一个经验拟合的简单有效引力公式,发现对于所有实际的质量、半径和自旋值,在极点处由于引力引起的加速度的增加与在赤道处由于引力引起的有效加速度的减小具有相同的数量级。对于旋转频率接近600赫兹的中子星来说,两极和赤道的有效重力差大约是20%。
2014-04-02 astro-ph.HE
Ernst formulation of axisymmetric fields in $f(R)$ gravity: applications to neutron stars and gravitational waves
恩斯特公式的爱因斯坦方程的推广,以适应$f(R)$理论的重力。它表明,在广义相对论中,轴对称$f(R)$场方程的真空时空是静止的或圆柱对称减少到一个单一的,非线性微分方程的复值标量函数。作为一个工作的例子,我们应用广义恩斯特方程推导出一个$f(R)$推广的Zipoy-Voorhees度规,这可能是用来描述的引力场外的椭圆中子星。我们还应用该理论来研究大振幅引力波在$f(R)$重力的背景下,孤立子般的解决方案,显示冲击波的行为跨越因果边界的相速度。
2016-08-10 astro-ph.HE gr-qc math-ph
Neutron Stars with realistic EoS in f(R) theories of gravity
本文在具有真实状态方程的微扰$f(R)$引力模型中研究了中子星的结构。我们得到了$f_{1}(R)=R+ αR(e^{-R/R_0}-1)$和$f_{2}(R)=R+αR^2$两种引力模型的质量-半径关系。为了这个目的,我们考虑NS与几个核子以及奇怪的EOS产生的框架中的相对论平均场模型。NS核心的奇异粒子除了核子和轻子外,还有$Λ$超子和夸克。所选Eos的M-R关系在GR情况下处于观测极限之内。我们表明这些Eos对微扰参数$α$提供了最严格的约束,因此可以被认为是天体物理水平上修正引力的重要实验探针。
2021-06-20 astro-ph.HE