Viscous Dark Energy and Phantom Field in An Anisotropic Universe
本文研究了各向异性Bianchi I型时空中粘性和非粘性暗能量状态方程参数的一般形式。我们发现，体积粘度的存在导致$ω^{de}$从quintessence过渡到幻影，但幻影状态是一个不稳定的状态（如预期的）和EoS的DE倾向于$-1$在晚些时候。然后我们给出了粘性暗能量的幻影描述，并重建了幻影标量场的势。研究发现，体积粘度将宇宙推向更暗的区域。我们还表明，在晚些时候，$q\sim-Ω^{de}$。
2014-01-16 astro-ph.CO gr-qc
The tidal deformability of an anisotropic compact star: Implications of GW170817
我们利用对GW 170817的引力波和电磁波观测来限制其压力各向异性的程度。虽然中子星内部的压力很可能是各向同性的，但某些物理过程或特征，如核物质的相变或强磁场的存在，可以引入压力各向异性。在这项工作中，我们表明，各向异性的压力在中子星可以大大减少其潮汐变形。对于Bowers和Liang的各向异性压力模型以及一对相对论性EOS-- DDH $δ$和GM 1--我们证明，质量在1到2 $M_\odot$范围内的球形中子星的这种减少可以是23%到46%。这表明，在压力各向同性的假设下，某些被GW 170817观测排除的EOS可以成为可行的，如果恒星有足够显著的各向异性压力分量，但不违反因果关系。我们还展示了如何推断的恒星半径可以用来排除某些EOS（如GM 1），即使是高各向异性压力，因为它们的半径大于观测发现。
2019-03-12 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
General relativistic polytropes in anisotropic stars
在广义相对论框架下，研究了具有局域压力各向异性的多方状态方程的球对称相对论星。对于任意各向异性参数$Δ=p_t-p_r$（$p_t$和$p_r$分别为横向和径向压力），导出了广义Lane-Emden方程。然后将它们应用于各向异性参数的一些特殊的分析中，其形式为各向异性参数$Δ$与度量函数$ν$之间的微分关系。对于不可压缩流体星，求出了所得到方程的解析解，进而得到了它们的质量-半径关系、引力能和结合能。同时，利用变分方法，研究了不可压缩各向异性流体星的多变EoS对径向振荡的动力学稳定性。结果表明，局部压力各向异性与$p_t>p_r$可以使不可压缩流体星不稳定的径向振荡，与不可压缩各向同性流体星的多变EoS的动力学稳定。
2018-01-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Bianchi type-V dark energy model with varying EoS parameter
在各向异性的Bianchi V型宇宙学模型的范围内，我们研究了宇宙的演化。对角能量-动量张量的假设导致了对度规函数的严格限制，而度规函数本身又对能量-动量张量的分量施加了限制。该模型允许各向异性物质分布。进一步利用模型中剪切标量$(σ)$与膨胀标量$(\vartheta)$成正比的比例条件和哈勃参数的变化规律，将哈勃参数与体积尺度联系起来。得到了相应方程的精确解。发现暗能量的EoS参数以及减速参数是时变函数。利用最新的观测数据，给出了对应于不同阶段的宇宙演化的定性图像。
2012-09-27 gr-qc physics.gen-ph
Relativistic Polytropic Models of Charged Anisotropic Compact Object
本文在广义相对论（$GR$）中引入了各向异性物质分布的特征，从而导出了Einstein-Maxwell场方程的新的可行解。为此，我们采用了Finch-Skea时空和广义多方状态方程（$EoS$）。我们通过假设多方指数的不同选择，即，$η=\frac{1}{2}, \frac{2}{3}, 1$和$2$。通过图形分析研究了这些模型的许多物理特性，这些特性符合天体物理致密天体的所有基本条件。此外，带电各向异性致密星模型的结果可以恢复到各种情况下，如线性，二次和多变$EoS$。
2023-03-20 gr-qc hep-th
On Bianchi type III Cosmological Model with Quadratic EoS in Lyra Geometry
本文研究了Lyra几何下具有理想流体的Bianchi III型度规描述的均匀各向异性时空。在形式为p=a（rho）^2-（rho）的二次状态方程（EoS）的假设下，得到了爱因斯坦场方程的精确解，其中a是常数，严格a>0。的物理和几何方面的细节也检查。
2019-01-17 astro-ph.CO gr-qc
Radial oscillations and gravitational wave echoes of strange stars for various equations of state
我们研究了非旋转奇异星的径向振荡及其三种状态方程的特征回波频率，MIT Bag模型EoS、线性EoS和多变EoS。这些紧凑型恒星的径向振荡的频率计算这些EOS。计算了这三个EOS中每个EOS的22个最低径向频率。首先，对于每一个EoS，我们已经集成的TOV方程数值计算奇异星的径向和压力扰动。接下来，这些恒星的质量-半径关系是使用这三个EOS获得的。然后计算了这些EOS的径向振荡频率。进一步计算了这些恒星的特征引力波回波频率和奇异星回波频率的重复性。我们的数值结果表明，径向频率和回波频率极大地依赖于模型和模型参数的值。我们的结果还表明，奇异星的径向频率是最大的多变EoS相比，MIT袋模型EoS和线性EoS。此外，还发现了MIT Bag模型的EoS和线性EoS奇异星发射的引力波回波。而具有多变EoS的奇异星则不发射引力波回波。
2021-02-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Radial pulsations and stability of anisotropic stars with quasi-local equation of state
准局部变量，即其值可以从时空点的任意小邻域内可访问的物理中导出的量，用于构造球对称各向异性流体的状态方程（EoS）。得到了一个参数族的平衡解，使得用标准的M（R）方法评估稳定性成为可能。计算了径向脉动的简正模态，并证实了M（R）方法所预测的不稳定性的发生。作为一个例子，一个稳定的配置与向外增加的能量密度的核心得到一个简单的准本地扩展的多方EoS。研究还发现，当存在压力各向异性时，在较高的表面致密性下会发生稳定性的损失。
2011-01-19 gr-qc
LRS Bianchi Type I Models with Anisotropic Dark Energy and Constant Deceleration Parameter
在动力学各向异性的暗能量和理想流体的存在下研究了局域旋转对称（LRS）Bianchi I型宇宙学模型。我们假设暗能量暗能量具有最小相互作用、动态能量密度和各向异性的状态方程参数。能量动量张量的DE的守恒被假定为由两个单独的附加守恒部分。一个特殊的法律被假定为偏离各向同性EoS，这是一致的能量动量张量守恒的DE的假设。爱因斯坦场方程的精确解是通过假设平均哈勃参数的一个特殊的变化规律得到的，它产生一个常数值的减速参数。对模型的几何和运动学性质以及暗能量的各向异性行为进行了研究。该模型给出了动态各向异性膨胀历史的宇宙，允许微调各向同性的比安奇度规，因此CMB各向异性。
2009-05-01 gr-qc
Inference on neutron star parameters and the nuclear equation of state with RIFT, using prior EOS information
本文提出一种利用RIFT引擎结合先验EOS信息推断中子星参数和核状态方程的方法，应用于GW170817事件，提高了推断精度和效率，有助于未来引力波观测。
2024-07-22 astro-ph.HE gr-qc
Anisotropic solution for polytropic stars in 4D Einstein-Gauss-Bonnet gravity
本文在$4D$ Einstein-Gauss-Bonnet（EGB）引力框架下研究了多变星的一个新的各向异性解。确定致密星质量和半径的可能性，这对核饱和密度以上的状态方程（EoS）提出了一些限制。为此，采用Finch-Skea方法求解广义多方状态方程（EoS），求解$4D$ EGB场方程。在不同的Gauss-Bonnet常数$α$值下，对各向异性模型的广义解进行了检验，结果表明该广义解满足所有物理判据，包括质量与中心质量密度（$M-ρ_c$）的静态稳定性因果关系、Bondi和Abreu判据。绝热指数显示GB耦合常数的影响较小，而在EGB引力中心和表面的红移始终保持低于GR。我们提出的可能性拟合质量和半径的一些已知的致密星通过$M-R$曲线，满足最近的引力波观测GW 170817事件。
2022-09-14 gr-qc
Gravitational waves from neutron stars described by modern EOS
利用文献中最新的状态方程计算了中子星（和夸克星）振荡的频率和阻尼时间。我们发现，一些经验关系，连接的频率和阻尼时间的模式的质量和半径的明星，并在文献中推导出的需要修改。
2004-10-28 gr-qc
Listening to the long ringdown: A novel way to pinpoint the EOS in neutron-star cores
本文通过广义相对论模拟发现双中子星并合后长衰减振铃期间能量与角动量损失比与核心最高密度处状态方程存在稳健相关性，为在数倍饱和密度处约束中子星状态方程提供了新方法。
2025-09-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Insights into Neutron Star Matter: EoS Models and Observations
本文综述了中子星状态方程的三类模型——强子、混合和夸克物质模型，分析其假设、预测与观测约束，并展望未来研究方向。
2025-07-05 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Neutron and quark stars: constraining the parameters for simple EoS using the GW170817
众所周知，尽管有几个复杂的模型来描述中子星和夸克星等致密天体的状态方程，但它仍然是无法确定的。根据\cite{Lattimer01}中总结的电磁观测，以及最近对螺旋双星GW 170817 \cite{Abbott2017_etal}和GW 190425 \cite{Abbott2019}引力波的观测，我们有可能对质量的范围作出估计，从而限制中子星和夸克星的质量，这不仅决定了初始轨道的最佳近似值，而且决定了我们将观测哪种类型的恒星。在本文中，我们探讨了几种配置的中子星假设一个简单的多方状态方程，使用单层模型没有地壳。特别地，当EoS依赖于质量静止密度$p=K ρ_{0}^Γ$和能量密度$p=K ρ^Γ$时，我们发现质量-半径关系有很大的不同.另一方面，我们还研究了不同真空能量密度$B$值下的夸克星模型.
2020-02-20 astro-ph.HE gr-qc
Rapid Hierarchical Inference of Neutron Star Equation of State from multiple Gravitational Wave Observations of Binary Neutron Star Coalescences
从中子星合并的多个引力波观测数据中推导出唯象参数化的中子星状态方程（EoS），对于提高我们对中子星结构、超核密度物质的一般性质和强核力的认识具有重要意义.然而，这样的分析在计算上是昂贵的，因为它不能重新使用无论用于生成引力波瞬态目录而执行的单事件EoS不可知参数估计运行。随着LIGO/Virgo/KAGRA第四次观测运行（O 4）期间预计可观测到的事件数量，这个问题只能预计会恶化。我们开发了一种新的和强大的算法，用于从引力波数据中快速和计算成本低廉的参数化EoS的分层推断，该算法重新使用单事件EoS不可知参数估计样本，以显着降低计算成本。我们有效地包括先验知识的中子星物理作为贝叶斯先验的EoS参数。我们的方法的高速度和低计算成本允许有效的重新计算EoS推断每次发现一个新的二元中子星事件或每当新的观测和理论发现改变EoS参数的先验。我们在真实和模拟的引力波数据上测试了我们的方法，以证明其准确性。我们表明，我们的计算成本低的方法产生的EoS约束，是完全符合现有的分析真实数据，模拟数据的选择基准EoS。武装与我们的快速分析方案，我们还研究了EoS约束的可变性与二进制中子星的属性，在不同的信噪比和质量范围内绘制的模拟事件集。
2022-11-11 astro-ph.HE gr-qc
Slowly rotating covariant anisotropic objects
本研究利用扩展Hartle方程计算缓慢旋转各向异性$\mathcal{C}$-星的平衡性质，发现高致密度下出现长球形，且旋转扰动与超致密系统相似。
2025-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Head-on/Near Head-on Collisions of Neutron Stars With a Realistic EOS
在中子星（NS）的迎头碰撞中，即使总质量大于冷NS的最大稳定质量，合并后的天体也不会迅速坍缩。在本文中，我们证明了相反的情况：即使总质量小于最大稳定质量{ \it}，合并的对象可以迅速崩溃。我们证明了这一点的情况下，NS与现实的状态方程（Lattimer-Swesty状态方程）在迎面{ \it和}近迎面碰撞。我们提出了一个“提示崩溃猜想”的通用NS EOS的正面和近正面碰撞。
2003-01-05 gr-qc
Comparing two models for measuring the neutron star equation of state from gravitational-wave signals
对中子星合并双星（如GW 170817）的引力波信号的观测可以用来约束中子星状态方程（EoS）。一种方法涉及对EoS进行建模并通过贝叶斯推断测量模型参数。以前的研究已经证明了使用现象学参数化的分段多面体提取约束信息的有效性，从模拟人口的二进制中子星合并。尽管它的优势相比，更传统的方法来测量的潮汐变形的中子星，显着的不足之处时，使用EoS模型。在这项工作中，我们详细描述了一个模型的实施，该模型是由LIGO-室女座合作所使用的绝热指数的光谱分解，以限制从GW 170817的中子星EoS。我们证明了它在从模拟信号恢复中子星EoS与中使用的分段多变实现的总体一致性，并解释了出现的任何差异。我们发现，这两个模型恢复一致的潮汐信息，从模拟信号与最严格的限制EoS约两倍核饱和密度。正如预期的那样，在固定连接密度附近的分段多方表示中出现的统计误差被大大减少，通过使用谱模型。此外，我们发现，我们的先验选择可以有一个主导作用的EoS约束
2019-01-08 gr-qc
Modeling of charged anisotropic compact stars in general relativity
在各向异性流体分布的情况下，建立了带电致密星模型。利用径向压力、度规函数$e^λ$和电荷函数，求解Einstein- Maxwell场方程，构造了带电致密星模型.通过探索不同的物理条件，如因果关系条件，质量-半径关系和解的稳定性（通过），验证了一般的带电各向异性解。绝热指数、TOV方程和Herrera开裂概念）。观测到目前的带电各向异性致密星与恒星PSR 1937+21相容。但我们也给出了目前带电致密星模型的物态方程$ρ=f(p)$。
2017-04-20 gr-qc
Realistic Finite-Temperature Effects in Neutron Star Merger Simulations
双中子星合并提供了一个独特的探测稠密物质状态方程（EoS）在很宽的参数空间范围内，从零温度EoS在螺旋合并后的高温EoS。在本文中，我们实现了一个新的模型，用于计算参数化有限温度EoS效应的数值相对论模拟。这个“M* 模型”是基于粒子有效质量的两参数近似，并包括在热压力和能量的简并的领先阶效应。我们测试我们的数值实现进行旋转的单星与零和非零温度梯度的演变，以及演变的二进制中子星合并。我们发现，我们的新的有限温度EoS实现可以支持稳定的恒星在许多动态的时间尺度。我们还进行了第一个参数的研究，以探讨的作用，M* 参数的二进制中子星合并模拟。所有模拟都从相同的初始数据开始，具有相同的冷EoS，并且仅在EoS的热部分不同。我们发现，热档案的残余物和合并后的引力波信号依赖于M* 参数的选择，但总合并喷出物仅弱依赖于有限温度的一部分，在很宽的参数范围内的EoS。我们的模拟为理解致密物质的有限温度特性如何影响未来对双中子星合并的观测迈出了第一步。
2021-04-15 astro-ph.HE gr-qc
Mass-radius relation, moment of inertia, and tidal love numbers of anisotropic neutron stars in f (R,T) gravity
Institut Teknologi Bandung（万隆理工学院）；Indonesia Center for Theoretical and Mathematical Physics (ICTMP)（印尼理论与数学物理中心）
本文研究了在f(R,T)引力中，各向异性中子星的质-半径关系、转动惯量和潮汐爱数，并通过不同参数分析其物理特性及观测约束。
2025-12-26 gr-qc hep-th
Relativistic stars with purely toroidal magnetic fields with realistic equations of state
本文用四种不同的SLy（Douchin et al.）状态方程研究了含有纯环向磁场的相对论性恒星的平衡序列，FPS（Pandharipande等人），Shen（Shen等人），和LS（Lattimer & Swesty）。我们用数值方法构造了上千种平衡构型。特别是我们注意的平衡序列的恒定重子质量和/或恒定的磁通量，模型演化的一个孤立的中子星。主要研究结果如下：（1）非磁化情况下，质量脱落角速度对EOS的依赖性。具有Shen（FPS）EOS的恒星在最小（最大）角速度时达到质量脱落极限，而具有SLy和Lattimer-Swesty EOS的恒星则处于中等水平。(2)对于超大质量序列，平衡配置被发现是一般扁圆的现实EOSs形成鲜明对比的多变星。FPS（LS）状态方程允许长轴变形的参数区域最宽（最窄）。对于SLy和Shen EOS，它处于中等水平。此外，角速度$Ω_{\rm up}$，在此之上的恒星开始自旋，因为他们失去角动量，被发现急剧依赖于现实的EOS。我们的分析表明，这种自旋角速度的层次结构是$Ω_{\rm up,SLy} > Ω_{\rm up,FPS} > Ω_{\rm up,LS}>Ω_{\rm up,Shen}$，即使序列具有强磁场，这种关系也成立。我们的研究结果表明，包含纯环形磁场的相对论性恒星内的EOS可以通过观察角速度，引力波和自旋上的签名来约束。
2009-04-14 astro-ph.HE gr-qc
Reconstructing the neutron-star equation of state with gravitational-wave detectors from a realistic population of inspiralling binary neutron stars
引力波观测的螺旋双星系统可以用来测量中子星状态方程（EOS）通过潮汐引起的波形相位的位移，取决于潮汐变形参数$λ$。以前的工作表明，$λ$，一个功能的中子星EOS和质量，是可测量的先进LIGO的一个单一的事件时，包括潮汐信息的合并频率。在这项工作中，我们描述了一种方法的叠加测量$λ$从多个inspiral事件来测量EOS。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗模拟来估计一个4参数分段多变的EOS，匹配理论EOS模型的几个百分点的参数。我们发现，“现实”的事件率（$\sim 40$二进制中子星inspiral事件，每年与信号-噪声比$> 8$在一个先进的LIGO探测器），结合一年的引力波数据从因果关系和最近的高质量中子星测量的限制，在大多数情况下，以上核密度的EOS可以测量到优于两个因素的压力。在$1M_\odot$ - $2M_\odot$质量范围内，测量的中子星半径优于$\pm 1$ km，测量的潮汐变形度优于$\pm 1 \times 10^{36}$ g cm $^2$ s $^2$（10%-50%，取决于物态方程和质量）。这些信息的绝大多数来自最响亮的$\sim 5$事件。然而，后牛顿波形模型中的当前不确定性导致EOS测量中的系统误差与统计误差一样大，并且需要更精确的波形模型来最小化该误差。
2014-10-31 gr-qc
Hyperon softening of the EOS of dense matter and the spin evolution of isolated neutron stars
研究了稠密物质状态方程的超子软化对孤立中子星自旋演化的影响。我们使用一个多域2-D代码的基础上的谱方法，并显示如何重要的精度求解静止运动方程的稳定性分析。对于某些恒星重子，超子软化导致角动量损失的自旋上升，表现为后弯现象，对于相当宽的恒星重子质量范围。我们表明，大段的演化轨迹表现出的惯性矩旋转频率平面的回弯行为，实际上是不稳定的，因此没有天体物理相关。我们还表明，在自旋角动量损失时期，一个孤立的中子星（例如，射电脉冲星）可以在不显著改变其自转周期的情况下损失相当大一部分初始角动量。我们还提出了简单的参数和标准，允许连接的质量半径关系和刚度和/或柔软性的核子和超子EOS的中子星核心的存在下，一个回弯时代。
2003-11-20 astro-ph gr-qc
Equation of State Dependence of Nonlinear Mode-tide Coupling in Coalescing Binary Neutron Stars
最近，由于p模与g模的非线性耦合而引起的聚并双星中潮汐形变中子星的不稳定性已被详细研究。这一结果意义重大，因为它可能会影响螺旋，并在依赖于中子星状态方程（EOS）的引力波信号上留下印记。由于其潜在的重要性，不稳定性的细节应进一步阐明，其对EOS的敏感性应进行调查。为此，我们进行了数值分析与六个有代表性的EOS静态和非静态潮汐。我们确认，静态潮汐下的p-g不稳定性的情况下，以及它的回报在非静态潮汐下，是通用的整个EOS，并进一步揭示了一个新的贡献，它变得重要的中度高阶p-g对（以前的研究集中在非常高阶的模式），其相关的耦合强度可以变化的因素~10-100取决于EOS。我们发现，对于恒星与较硬的EOSs和较小的浮力频率，不稳定的起始较早的螺旋和不稳定的模式增长更快。这些结果表明，不稳定性对引力波信号的影响可能是敏感的中子星物态方程。为了充分评估这一前景，未来的研究将需要研究其饱和度作为EOS和二元参数的函数。
2018-01-27 astro-ph.HE gr-qc
Equation of state effects in black hole-neutron star mergers
中子星状态方程通过影响中子星的半径和对黑洞的质量转移特性，影响黑洞-中子星（BHNS）双星的合并动力学.我们研究了这些影响，通过模拟一些BHNS二进制在充分的广义相对论使用混合伪谱/有限差分代码。我们考虑了几种中子星物质的EoS模型，包括Gamma=2和Gamma=2.75多面体以及基于核理论的Shen EoS。对于使用沈EOS的模型，我们考虑两个限制的组成演变：无源平流和瞬时β平衡。为了关注EoS效应，我们将所有模型的质量比固定为3：1，初始对齐的黑洞自旋为a/m=0.5。我们证实了早期的研究，发现更紧凑的恒星产生更强的引力波信号，但较小的合并后吸积盘。我们还改变了EoS，同时保持压实固定。所有的合并定性相似，但我们发现签名的EoS的波形和尾部和磁盘结构。
2009-12-17 astro-ph.HE gr-qc
Impact of the nuclear equation of state on the last orbits of binary neutron stars
本文基于全中子星内部的真实物态方程，计算了无旋双星中子星的准平衡序列。三个现实的核EOS的各种软和不同的微观模型的基础上，已加入了最近的现实EOS的地壳，以这种方式给三个不同的EOS的中子星内部。准平衡序列的计算是在广义相对论的Isenberg-Wilson-Mathews近似下进行的。对于所有的演化序列，最内层的稳定圆轨道（ISCO）被发现是由质量脱落极限（罗氏瓣溢出）。物态方程对最后轨道的依赖性是很重要的：对于两颗1.35 M_sol中子星，在ISCO（标志着螺旋相的结束）处的引力波频率范围为800 Hz到1200 Hz，取决于物态方程。详细的比较与3阶后牛顿的点质量双星的结果显示了一个非常好的协议，直到流体动力学效应（占主导地位的高阶函数的频率）变得重要，这发生在频率范围从500 Hz到1050 Hz，取决于EOS。
2004-10-18 astro-ph gr-qc
Relativistic Anisotropic Polytropic Spheres: Physical Acceptability
在这项工作中，我们评估物理上的可接受性的相对论各向异性领域建模的两个多方状态方程-具有相同的牛顿极限-通常用于描述紧凑的对象在广义相对论。我们数值积分相应的Lane-Emden方程，以获得密度，质量和压力分布。各向异性压力使用了一个压差，使我们的材料配置稍微偏离各向同性条件。数值模型根据它们满足的物理可接受条件的数量在参数空间中进行分类。我们发现考虑总能量密度的多变EoS比第二类多变EoS更稳定。
2021-01-31 gr-qc
Anisotropic strange star with Tolman-Kuchowicz metric under $f(R,T)$ gravity
本文利用Tolman-Kuchowicz型~ \cite{Tolman1939,Kuchowicz1968}的度规势作为无奇异性、满足稳定性准则且行为良好的$λ(r)=\ln(1+ar^2+br^4)$和$ν(r)=Br^2+2\ln C$，研究了在$f(R,T)$引力背景下的各向异性球对称奇异星.利用匹配条件和已知样品的质量和半径的观测值计算了常数$a$、$b$、$B$和$C$的值。为了描述奇异夸克物质（SQM）的分布，我们采用了唯象的MIT袋模型状态方程（EOS），其中密度分布（$ρ$）与径向压力（$p_r$）的关系为$p_r(r)=\frac{1}{3}(ρ-4B_g)$。这里夸克压力是造成袋常数$B_g$的原因。本研究的动机在于寻找一个物理上可接受的具有奇异星各种性质的非奇异解。该模型与各种能量条件、TOV方程、Herrera的开裂条件以及Harrison-Zel $'$ Dovich-Novikov的静力稳定性准则一致。同时，模型中的物态方程参数和绝热指数的数值也增强了模型的可接受性.
2020-05-30 gr-qc
Equilibrium Configurations of Strongly Magnetized Neutron Stars with Realistic Equations of State
我们用四种SLy（Douchin et al.）的实际状态方程（EOSs）研究了磁化旋转星的平衡序列，FPS（Pandharipande等人），Shen（Shen等人），和LS（Lattimer & Swesty）。采用Tomimura-Eriguchi方案构造平衡构型。我们在牛顿引力的框架下研究了该序列的基本物理性质。此外，我们新考虑了广义相对论效应对磁化旋转组态的影响。通过这些计算，我们发现牛顿磁化星的性质，例如，磁场的结构，高度依赖于EOS。与SLy和FPS EOS相比，Shen和LS EOS的环形磁场更靠近表面。极向场也受到环形结构的影响。注意到的EOSs的刚度，我们详细分析了这种趋势。在广义相对论性恒星中，我们发现，由于EOSs的差异变得很小，因为所有使用的EOSs变得足够大的最大密度，通常大于$10^{15}\rm{g} \rm{cm}^{-3}$刚性。轴比为$q\sim 0.7$的磁化星的最大重子质量比球形星的最大重子质量增加约20倍。此外，我们计算在有限温度下的平衡序列，这应该作为一个初始条件的流体动力学研究的新生磁星。我们的研究结果表明，我们可以从观测磁星的质量中获得有关恒星的信息。
2007-08-27 astro-ph gr-qc
Reconstruction of the Equations of State (EoSs) of Compact Stars using machine and deep learning regression techniques
本文利用机器学习与深度学习回归方法，基于质量-半径曲线数值求解TOV方程，重建了21个强子星和20个夸克星的物态方程，建立了一个可扩展的框架以连接理论天体物理与计算科学。
2025-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Barotropic thin shells with linear EOS as models of stars and circumstellar shells in general relativity
本文在广义相对论框架下，研究了具有线性状态方程的正压流体球对称薄壳。我们研究了几个方面的壳完全相对论模型的恒星，首先是所有的中子星和白矮星，和拱壳。得到了壳体的精确运动方程。计算了平衡构型的参数，包括静态壳的半径。最后，我们研究了平衡壳对径向扰动的稳定性。
1999-09-03 astro-ph gr-qc
Radial oscillations in neutron stars from unified hadronic and quarkyonic equation of states
利用支持2 M $_\odot$星判据的统一状态方程（EoS）研究了非旋转中子星的径向振荡.我们求解Sturm-Liouville问题，计算了中子星的20个最低径向振动模及其本征函数，这些振动模是由Skyrme-Hartree-Fock、相对论平均场和夸克模型中的8个统一Eos模型所模拟的.我们比较的行为计算的本征频率NS模型与强子的夸克EOS，而不同的中心密度。最低阶，f-模式频率之间的两个类的EoS在1.4 M $_\odot$，但消失在各自的最大质量，与稳定性标准$\partial M/\partialρ_c > 0$一致。此外，我们还计算了大的频率分离，并发现高阶模式的频率显着降低，将地壳中的EoS。
2022-11-28 gr-qc nucl-th
How Loud Must a Neutron-Star Merger Be to Reveal Its Equation of State?
Universidad Andrés Bello（安德烈斯贝洛大学）
该研究针对第三代引力波探测器网络，建立了中子星并合区分物态方程的定量框架，揭示了所需信噪比与相关参数的标度关系，可精准预测区分所需的信噪比。
2026-08-11 gr-qc
Unified nonparametric equation-of-state inference from the neutron-star crust to perturbative-QCD densities
California Institute of Technology（加州理工学院）；LIGO Laboratory, California Institute of Technology（LIGO实验室，加州理工学院）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics（加拿大理论天体物理研究所）；University of Toronto（多伦多大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础物理研究所）；Tsung-Dao Lee Institute（李政道研究所）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本研究针对pQCD约束应用于中子星EOS推断的缺陷，构建覆盖中子星壳层到pQCD密度的统一非参数EOS模型，证实核心声速下降趋势但未发现最大质量降低效应。
2025-11-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Optimal neutron-star mass ranges to constrain the equation of state of nuclear matter with electromagnetic and gravitational-wave observations
利用一个非常大的物理上合理的状态方程（EOSs）包含超过$10^{7}$成员，并产生超过$10^{9}$恒星模型库，我们进行了调查的影响，通过电磁观测的中子星半径测量可以对状态方程的核物质。预计正在进行的\textit{Neutron Star Interior Composition Explorer}飞行任务不久将进行这种测量，并将补充引力波探测对地球观测系统的限制。由于我们的EOS库的统计范围很大，我们可以获得对通常假设的第一个定量估计，即在测量质量最大的中子星（尽管很罕见）的半径时，EOS的高密度部分受到最好的约束，质量为$M\gtrsim2.1\,M_\odot$。同时，我们发现，中子星的半径测量质量$M\simeq1.7-1.85\,M_\odot$可以提供最强的约束的低密度部分的状态方程。最后，我们量化了未来任务的半径测量如何进一步提高我们对核密度下物质状态方程的理解。
2019-08-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Gravitational waves from nonspinning black hole-neutron star binaries: dependence on equations of state
本文报道了一个黑洞-中子星双星系统的数值相对论模拟结果。我们特别关注的引力波形在合并阶段的EOSs的依赖。初始条件是在移动穿刺框架下计算的，假设黑洞是非旋转的，中子星具有无旋速度场。对于二进制的小质量比（例如，MBH/MNS = 2，其中MBH和MNS分别是黑洞和中子星的质量），中子星在被黑洞吞噬之前被潮汐破坏，而与EOS无关。特别是对于不太致密的中子星，潮汐破裂发生在更远的轨道上。潮汐扰动反映在引力波谱的截止频率上，超过该截止频率，谱振幅呈指数下降。发现引力波谱的截止频率与中子星的致密性之间存在明显的关系。这种关系也弱依赖于中子星核区的状态方程的刚度，这表明引力波形不仅反映了致密性，而且还反映了高密度状态方程。合并后形成的盘的质量显示出与EOS类似的相关性，而残留的黑洞的自旋主要取决于双星的质量比，只有微弱的EOS。分析了残余盘的性质。
2011-08-05 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on a phenomenologically parameterized neutron-star equation of state
为了系统地研究天体物理观测对中子星物质性质的约束，我们引入了一个参数化的高密度状态方程。为了获得有用的约束，参数的数量应该小于已经测量或将在未来几年内测量的中子星属性的数量。并且该集合必须足够大以准确地近似候选EOS的大集合。我们发现，一个参数化的状态方程的基础上分段多边形与3个自由参数匹配约4%的均方根误差的一组广泛的候选EOS密度低于1.4太阳质量恒星的中心密度。增加对更大质量恒星的观测限制了EOS的高密度部分，需要一个额外的参数。我们得到的因果关系，并通过目前和不久的将来的天文观测允许的参数空间集的约束。特别是，我们强调潜在的严格约束的EOS参数空间与一个单一的明星的两个测量属性，我们发现PSR J 0737 - 3039 A转动惯量的测量可以强烈地约束最大中子星质量。我们还在附录中提出了一个更有效的算法比以前被用于寻找点的边缘稳定性和最大角速度的稳定的恒星。
2008-12-11 astro-ph gr-qc
Shedding Light on the EOS-Gravity Degeneracy and Constraining the Nuclear Symmetry Energy from the Gravitational Binding Energy of Neutron Stars
深入了解中子星的性质需要同时掌握超致密核物质的物态方程和强场引力理论。为了提供信息，可能有助于打破这种EOS重力简并，我们调查核对称能的影响，重力结合能的中子星内GR和标量张量子集的替代重力模型。重点讨论了饱和密度下核对称能斜率$L$的影响以及核对称能的高密度行为。我们发现，密度斜率$L$的变化或核对称能的高密度行为导致中子星的结合能发生较大的变化。使用GR和标量张量理论预测的差异只出现在大质量中子星上，即使在那时也明显小于对称能变化引起的差异。
2015-10-14 astro-ph.SR gr-qc nucl-ex
Unbiased interpolated neutron-star EoS at finite T for modified gravity studies
中子星和它们的合并提供了最高密度的状态，在这种状态下，爱因斯坦的方程（有物质源）可以用修正的引力理论来检验。但这样做需要从核物理和强子物理学中获得关于物态方程的先验知识，其中没有广义相对论中天体物理学观测值计算的污染。我们延长nEoS的不确定性带，这非常有用的目的，有限（但小）的温度高达30兆电子伏，鉴于必要的计算在ChPT和pQCD在已经在文献中。温度相关的谱带边界将通过COMPOSSE存储库和我们自己的网站提供。
2021-07-31 gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Holographic Neutron Star Mergers
我们模拟了中子星并合过程，分析了它们引力波形的光谱特性。对于恒星，我们构建混合状态方程（EoS）与标准的核物质EoS在低密度，过渡到一个国家的最先进的全息EoS在其他棘手的高密度制度。根据跃迁密度，与纯核物质EoS相比，混合EoS产生的光谱中的特征频率被移动到显著更低的值。在可能的黑洞视界外达到的最高静止质量密度大约是$1.1 \cdot 10^{15}$ g/cm $^3$，对于全息模型来说，它低于去限制夸克物质相的密度。
2019-08-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Effect of Differential Rotation on the Maximum Mass of Neutron Stars: Realistic Nuclear Equations of State
双中子星的合并很可能导致差异旋转的残余物。本文综述了几种冷核物态方程，并在广义相对论中数值构建了差速旋转中子星模型。对于每一个状态方程，我们列出了最大允许质量作为微分旋转度的函数。我们还确定了有效的多变指数，并比较相应的多变体的最大允许质量。我们始终发现较大的质量增加的多面体，但即使是核EOS，我们通常会发现最大质量50%以上的相应值为非旋转（TOV）的恒星。我们评估我们的研究结果的六个观测到的双中子星（脉冲星）系统，包括最近发现的双脉冲星J 0737 -3039。对于每一个状态方程，我们确定它们的合并是否会自动导致迅速坍缩成一个黑洞，或者残余物是否可以通过均匀旋转（可能作为超大质量恒星）或差异旋转（可能作为超大质量恒星）来支持坍缩。对于超大质量恒星，延迟坍缩成黑洞是可能的。对于最近的EOS，我们调查的合并残留物都可以支持旋转迅速崩溃，但他们的实际命运将取决于合并事件的非平衡动力学。对合并的双中子星的引力波观测可能能够区分这些结果--没有、延迟或迅速坍缩--从而限制可能的EOS。
2004-01-27 astro-ph gr-qc
A various equation of state for anisotropic models of compact star
本研究在Finch-Skea时空下，利用广义状态方程构建致密星各向异性模型，并验证其在奇异星4U 1820-30上的物理可行性，所有模型均合理。
2023-10-18 gr-qc
Critical Phenomena in Head-on Collisions of Neutron Stars
我们发现，I型临界崩溃的紧凑对象建模的多方状态方程（EOS）与多方指数$Γ=2$没有超相对论假设。该天体是由中子星的正面碰撞形成的。此外，我们表明，临界崩溃可以发生由于改变的状态方程，没有微调的初始数据。这开启了一种可能性，即一个类似中子星的致密物体，而不仅仅是那些在碰撞中形成的物体，可能会在缓慢改变EOS的过程中经历临界坍缩，比如冷却。
2007-04-13 gr-qc
Universal Relations for the Increase in the Mass and Radius of a Rotating Neutron Star
自转导致中子星的质量和赤道半径增加。质量和半径敏感地依赖于冷的致密物质的未知状态方程（EOS）。然而，由于旋转引起的质量和半径的增加几乎与EOS无关。物态方程的独立性引出了中子星普适性的概念。本文计算了中心密度为常数的旋转中子星序列。我们使用一组随机生成的状态方程，构造简单的修正因子，对非旋转中子星的流体静力平衡方程计算出的质量和半径进行修正。修正因子仅取决于非自转恒星的质量和半径，几乎与状态方程无关。这使得在EOS推理代码中包含旋转中子星的观测在计算上是便宜的。我们还构建了一个映射从测量的质量和半径的旋转中子星到相应的非旋转的恒星。如果测量许多不同自旋的中子星的质量和半径，这种映射就有可能构造出零自旋质量-半径曲线。我们表明，在极地和赤道半径的变化是对称的，在极地半径收缩的速度相同，赤道半径的增长。这种对称性与赤道紧致度（质量与半径之比）在一个等密度序列上几乎是常数的观察有关。
2022-08-08 astro-ph.HE gr-qc
Modeling anisotropic magnetized strange quark stars
由于强磁场的存在，致密物体具有固有的各向异性，这导致状态方程（EoS）的相当大的修改。在这项工作中，我们研究的磁化奇异夸克星的大小和形状的轴对称度规在球坐标，伽玛度规的各向异性的影响。结果与标准的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff（TOV）方程的平行和垂直的压力独立。结果的差异进行了讨论。
2019-11-22 gr-qc nucl-th
Formation scenarios and mass-radius relation for neutron stars
中子星壳是由低质量X射线双星（LMXB）中的伴星吸积物质形成的，其状态方程比催化物质的状态方程更严格。因此，在给定的中子星质量M下，具有吸积壳的恒星的半径比通常认为的由催化物质构成的恒星的半径大DR（M）。本文采用可压缩的核液滴模型，在单组分等离子体近似下，计算了LMXB中X射线爆发灰烬不同核成分对应的EOS。这些EOS然后应用于研究不同的形成方案上的中子星的质量半径关系的效果。假设中子星的液核采用Douchin & Haensel（2001）导出的SLy状态方程，我们发现在M=1.4 M_sun时，具有吸积壳的恒星比具有催化物质壳的恒星半径大100 m以上。利用地壳质量相对于M的微小性，我们推导出一个公式，该公式将DR（M）与地壳EOS的差异联系起来。这个非常精确的公式也给出了DR对由催化物质构成的参考星的M和R的解析依赖关系。该公式适用于液核的任何物态方程。中子星的自转使DR（M）变大。我们导出了一个近似但非常精确的公式，给出了赤道半径差DR_eq（M）作为恒星自转频率的函数。
2011-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
$I-$Love$-C$ relation for an anisotropic neutron star
最常见的假设之一是恒星内部的压力本质上是各向同性的。然而，压力在本质上是局部各向异性的，这是更现实的情况。在这项研究中，我们研究了各向异性中子星的标量压力各向异性模型的某些性质。用相对论平均场模型状态方程（EOSs）测试了恒星内部不同的理想流体条件。计算了各向异性中子星的质量（$M$）、半径（$R$）、紧致度（$C$）、勒夫数（$k_2$）、无因次潮汐形变（$Λ$）和转动惯量（$I$）等性质。除了$k_2$和$Λ$之外，上述量的大小随着各向异性的正（负）值而增加（减小）。普适关系$I-$ Love $-C$用从相对论到非相对论的几乎58个EOS跨度计算。我们观察到，当我们包括各向异性时，它们之间的关系变得更弱。利用GW 170817潮汐变形极限和不同方法的半径约束，我们发现，如果使用BL模型，各向异性参数小于1.0。利用GW 170817给出的普适关系和潮汐变形性的界限，我们给出了各向同性星的正则半径$R_{1.4}=10.74_{-1.36}^{+1.84}$ km和转动惯量$I_{1.4} = 1.77_{-0.09}^{+0.17}\times10^{45}$ g cm $^2$的理论极限，置信限为90%.类似地，对于具有$λ_{\rm BL}=1.0$的各向异性星，其值分别为$R_{1.4}=11.74_{-1.54}^{+2.11}$ km，$I_{1.4} = 2.40…
2022-11-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Astrophysical assumptions and equation of state framework have larger impact on equation of state inference than individual neutron star observations
Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Kenyon College（肯扬学院）
本文通过概念验证表明，在中子星状态方程推断中，天体物理先验假设和状态方程框架选择对结果的影响显著大于单个观测约束，可导致1.4倍太阳质量中子星半径偏移约0.5 km，并影响质量-半径关系形状。
2025-11-06 astro-ph.HE gr-qc
A Second Relativistic Mean Field and Virial Equation of State for Astrophysical Simulations
我们产生了第二状态方程（EOS）的核物质的温度，密度和质子分数的范围很广，用于超新星，中子星合并，和黑洞形成模拟。我们采用完全相对论平均场（RMF）计算的物质在中等密度和高密度，和维里膨胀的非理想气体的物质在低密度。对于这个EOS，我们使用RMF有效相互作用FSUGold，而我们早期的EOS是基于RMF有效相互作用NL 3。与NL 3相互作用相比，FSUGold相互作用在高密度下具有较低的压力。我们计算得到的EOS超过100，000个网格点的温度范围$T$ = 0至80 MeV，密度范围$n_B$ = 10 $^{-8}$至1.6 fm $^{-3}$，质子分数范围$Y_p$ = 0至0.56。然后，我们使用合适的方案来插值这些数据点，以在更精细的网格上生成物理上一致的状态方程表。我们讨论了这个EOS，我们的NL 3为基础的EOS，和以前的EOS Lattimer-Swesty和H。Shen等人的热力学性质、组成和中子星结构。最初的FSUGold相互作用产生了一个EOS，我们称之为FSU 1.7，它的最大中子星质量为1.7太阳质量。在高密度状态方程中引入了一个修改，将最大中子星质量增加到2.1太阳质量，并导致一个略有不同的状态方程，我们称之为FSU 2.1。FSU 1.7和FSU 2.1的EOS表可供下载。
2011-06-07 astro-ph.SR gr-qc nucl-th
Binary neutron star mergers as a probe of quark-hadron crossover equations of state
本研究首次模拟采用夸克-强子交叉状态方程的双中子星并合，发现其引力波频率呈双重特征，为探测高密度夸克物质提供关键证据。
2022-11-22 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
HARM3D+NUC: A new method for simulating the post-merger phase of binary neutron star mergers with GRMHD, tabulated EOS and neutrino leakage
第一个双中子星合并已经在引力波中被探测到。该信号伴随着一个电磁对应物，包括由放射性原子核衰变提供动力的千诺瓦组件，以及一个短的$γ$射线爆发。为了理解放射性能量信号，有必要模拟合并后盘的流出和核合成。模拟盘和预测流出物的成分需要广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟，其中包括现实的有限温度状态方程（EOS）和自洽计算中微子的影响。在这项工作中，我们详细介绍了有限温度状态方程的实现和中微子的处理GRMHD程序HARM3D+NUC，基于HARM3D。我们包括正式测试的有限温度状态方程和中微子泄漏计划。我们进一步测试的代码显示，给定的条件类似于那些公布的残留磁盘后中子星合并，它再现了重组的自由核子的中子丰富的组合物和激发的热风。
2022-01-31 astro-ph.HE gr-qc
Cosmo-dynamics and dark energy with non-linear equation of state: a quadratic model
本文研究了具有非线性状态方程的Robertson-Walker模型的广义相对论动力学，重点研究了二次情形P = P_0 + αρ+ βρ^2.这可以用来表示任意正压EoS，P（ρ）的泰勒展开。通过P_0、α和β的正确组合，它可以作为暗能量甚至统一暗物质的简单唯象模型。事实上，我们表明，这个简单的模型可以产生大量的各种定性不同的动力学行为，我们使用动力系统理论分类。一个几乎普遍的特征是，加速扩张阶段对于这些非线性的EoS来说是很自然的。由于一个有效的宇宙学常数的出现，这些经常是渐近的德西特。从二次EoS中产生的其他有趣的可能性是可以无奇点振荡的封闭模型，在无限收缩/膨胀之间反弹的模型，以及从幻影阶段演变的模型，渐近接近de Sitter阶段而不是演变为“大撕裂”。在第二篇论文中，我们研究了二次EoS在非均匀和各向异性模型中的影响，特别关注奇点。
2005-12-08 astro-ph gr-qc
