Spontaneous Scalarization as a New Core-Collapse Supernova Mechanism and its Multi-Messenger Signals
首次在标量-张量理论中进行多维核坍缩超新星模拟，发现特定模型中原中子星的反复自发标量化能引发坍缩与反弹产生冲击波，爆炸能量超10^51尔格，并探讨了中微子与引力波等多信使信号。
2023-05-15 astro-ph.HE gr-qc
General Framework for the Spontaneous Scalarization of Regular Black Holes
Yachay Tech University（雅查伊科技大学）
本文提出了一种常规黑洞自发标量化的通用框架，通过非最小耦合标量场和非线性电动力学，展示了标量化与无标量分支共存的可能性，并探讨了其观测印记。
2025-12-15 astro-ph.HE gr-qc
On spontaneous scalarization
我们在物理框架中研究了发生在紧凑物体的标量-张量引力理论中的自发标量化现象。我们讨论的事实是，这种现象发生在政权的牛顿分析表明，它不应该。最后，我们讨论了这种现象依赖于状态方程用来描述核物质的方式。
1998-06-16 gr-qc
Tachyonic instability and spontaneous scalarization in parameterized Schwarzschild-like black holes
本研究针对两种参数化类史瓦西黑洞度规，分析其近视界强场几何形变对快子不稳定性与自发标量化的影响，发现可借此区分参数化度规与标准史瓦西度规，为检验参数化黑洞及克尔假设提供新观测思路。
2024-06-20 gr-qc
Closing a spontaneous-scalarization window with binary pulsars
得益于脉冲星计时技术的无与伦比的精度，双星是引力理论的重要试验平台，为引力理论的替代理论提供了一些最严格的界限。标量-张量引力理论是另一类有着良好动机的引力理论，它通过一种被称为自发标量化的非微扰现象预言了中子星与广义相对论的大偏差。这种效应无法在太阳系中测试，现在可以使用一组7个双星的最新结果来严格限制（PSR J0348+0432、J0737 $-$ 3039 A、J1012+5307、J1738+0333、J1909 $-$ 3744、J1913+1102和J2222 $-$ 0137），特别是PSR J 0737 $-$ 3039 A、J1913+1102和J2222 $-$ 0137的更新参数。使用新的定时结果，我们约束中子星的有效标量耦合，这说明如何强烈的中子星耦合到标量场，在贝叶斯分析的$\left|α_{\rm A}\right| \lesssim 6 \times 10^{-3}$的水平。我们的分析是彻底的，在这个意义上，我们的结果适用于所有的中子星质量和所有合理的状态方程的致密物质，在完整的相关参数空间。它排除了中子星自发标量化的可能性，至少在一类标量张量引力理论中是这样。
2022-05-02 astro-ph.HE gr-qc
Spin-Charge induced spontaneous scalarization of Kerr-Newman black holes
在Einstein-Maxwell-scalar（EMS）理论中研究了具有正耦合参数$α$的Kerr-Newman（KN）黑洞的快子不稳定性.这对应于探索KN黑洞自发标量化的开始。为此，我们使用双曲叶理方法（HFM）数值求解线性化标量方程。我们得到了一个3D图[ $\log_{10}α(a,Q)$ ]，它表明在EMS理论中KN黑洞自发标度化的起始面。我们发现转动参数$a$没有下界，但它的上界由$M^2-Q^2 \ge a^2$给出.同时，我们也证实了在EMS理论中，高旋转增强了KN黑洞的自发标度化。
2022-10-27 gr-qc
Dynamic transition to spontaneous scalarization in boson stars
我们表明，自发标量化的现象预测在中子星的标量-张量张量引力理论的框架内，也发生在玻色子星，不包括一个自相互作用项的玻色子场（除质量项），与以前声称的相反。分析是在物理（约旦）框架，是基于3+1分解的时空假设球对称。
2010-05-19 gr-qc
Dynamical spontaneous scalarization in Einstein-Maxwell-scalar models in anti-de Sitter spacetime
带电黑洞的自发标量化现象引起了人们的广泛关注。本文在Einstein-Maxwell标量模型下研究了渐近反de Sitter时空中带电黑洞自发标量化的动力学过程。考虑到标量场和Maxwell场之间的各种非最小耦合，我们观察到初始无标量位形遭受快子不稳定性，并且标量场和黑洞不可约质量在早期指数增长，在晚期指数饱和.对于分数阶耦合，我们发现虽然在黑洞视界附近存在负能量分布，但黑洞视界面积并没有减小。但当参数较大时，线性不稳定秃黑洞的演化终点将是具有裸奇点的时空，从而违反了宇宙监督。详细研究了黑洞电荷、宇宙学常数和耦合强度对动力学标度化过程的影响。我们发现，足够大的宇宙学常数可以阻止自发标量化。
2022-06-12 gr-qc
Spontaneous scalarization in Einstein--power--Maxwell--scalar models
本文研究了 Einstein-power-Maxwell-scalar 模型中带电黑洞的自发标量化，发现存在特定幂次使标量化解行为良好且在熵上优于无标量解。
2024-05-30 gr-qc
Constraining spontaneous black hole scalarization in scalar-tensor-Gauss-Bonnet theories with current gravitational-wave data
我们研究了当前的引力波数据的标量张量高斯-邦纳理论，允许自发标量化的黑洞的约束力。在我们考虑的基准模型中，一个缓慢旋转的黑洞如果其大小与理论引入的新长度尺度$λ$相当，那么它必须标度化，尽管任何质量的快速旋转黑洞实际上都无法与广义相对论中的黑洞区分开来。考虑到这一点，我们使用的引力波事件GW 190814 $\,\unicode{x2014}\,$，其主要的黑洞有一个自旋，是有界的小，其信号显示没有证据的标度化的主要$\,\unicode{x2014}\,$，以排除一个狭窄的区域的参数空间。特别是，我们发现，${λ\in [56, 96]~M_\odot}$的值是强烈不赞成与$0.1$或更少的贝叶斯因子。我们还包括第二个事件，GW 151226，在我们的分析，以说明什么信息可以提取时，两个组件的自旋测量不佳。
2022-07-06 astro-ph.HE gr-qc
Mixed scalarization of charged black holes: from spontaneous to non-linear scalarization
本文研究 Einstein-Maxwell-Scalar 模型中带电黑洞的混合标量化，通过存在域分析线性与非线性机制共存及反号耦合效应，发现自发标量化占优且混合解在熵上更受偏好。
2024-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spontaneous scalarization in generalised scalar-tensor theory
自发标量化是一种机制，只有当相对论性恒星和黑洞的时空曲率超过某个阈值时，它们才具有非平凡的构型。触发自发标量化的标准方法是通过线性水平上的快子不稳定性，由于非线性项的影响，该不稳定性最终被猝灭。在本文中，我们确定的Horndeski行动，有助于（有效）质量项的线性方程中的所有条款，因此，可以导致或有助于触发标量化的快子不稳定性。
2020-05-11 gr-qc hep-th
Spin-induced black hole spontaneous scalarization
我们研究了黑洞背景中的标量场，并表明，当标量场与曲率适当耦合时，快速旋转可以引起快子不稳定性。这种不稳定性，这是在线性化制度的自发标量化的标志，预计将被淬火的非线性和赋予黑洞与标量头发。因此，我们的结果表明，存在着广泛的理论，共享相同的静态黑洞解，在低自旋的广义相对论，但表现出黑洞头发在足够高的自旋（$a/M\gtrsim 0.5$）。这一结果对广义相对论的检验和黑洞的性质与引力和电磁观测具有明确的意义。
2020-11-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Dynamical spontaneous scalarization in Einstein-Maxwell-scalar theory
在Einstein-Maxwell标量理论中研究了渐近平坦时空中Reissner-Nordström（RN）黑洞的线性不稳定性和非线性动力学演化.我们专注于耦合函数$f(ϕ)=e^{-bϕ^2}$，它允许无标量RN解决方案和标量黑洞解。我们首先介绍了动态标量化过程中系统参数的演化。对于发生自发标量化的参数区域，我们发现在视界处的标量场的演化在早期由线性分析得到的基本不稳定模所支配。在后期，非线性演化可以看作是标度化黑洞的扰动。
2022-05-16 gr-qc
Spontaneous Scalarization with Massive Fields
在中子星状态方程和大范围的标量场参数下，研究了质量项对中子星自发标量化的影响。尽管无质量标量一直是迄今为止自发标量化的关注焦点，但最近对二元系统的观测排除了它们大部分有趣的参数空间。我们指出，添加一个质量项的标量场潜在的是一个自然的扩展模型，避免这些观测的界限，如果康普顿波长的标量是小的相比，二进制分离。我们的模型在形式上类似于最近在宇宙学应用中引入的非对称性方案，尽管在这里我们对中子星的结果感兴趣，因此考虑了一个质量项，它不会改变宇宙尺度上的几何形状。本文根据目前双星系统的观测和黑洞自旋的测量，对理论中质量和标量化参数的允许值进行了评述。我们表明，在允许的范围内，自发标量化可以有非微扰，强烈的影响，可能会导致可观察到的签名在双中子星或黑洞中子星合并，甚至在孤立的中子星。
2016-01-27 gr-qc
Highly compact neutron stars in scalar-tensor theories of gravity: Spontaneous scalarization versus gravitational collapse
引力的标量-张量理论是广义相对论的扩展，包括一个额外的、非最小耦合的标量自由度。这些理论中的一大类，虽然在弱场区与GR没有什么区别，但由于非微扰的强场效应（称为自发标量化），预测了中子星完全不同的现象。在标量场和物质场之间的有效线性耦合$β_0$足够负（即$β_0 \lesssim -4.35$）的理论中，这种效应是已知的，并且受到脉冲星定时观测的强烈约束。在测试场近似下，自发标量化表现为一种类似快子的不稳定性。最近，有人认为，在$β_0>0$理论中，一个类似的不稳定性将由足够紧凑的中子星服从现实的状态方程触发。在这项工作中，我们调查了这种不稳定性的终态与$β_0>0$的一些代表性的耦合功能。这是通过现有的平衡配置的能量平衡分析，并通过数值确定的非线性柯西发展的不稳定的初始数据。我们发现，相反的$β_0<0$的情况下，不稳定的最终状态是高度敏感的耦合函数的细节，从引力坍缩自发标量化。特别是，我们表明，第一次，自发标量化可以发生在理论与$β_0>0$，这可能会引起新的天体物理学的引力理论的测试。
2016-06-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
On the phase transition mechanism of spontaneous scalarization
本文深入探讨了致密天体自发标量化的相变机制，详细分析了其二阶、一阶及负标量极化率等情形，计算了临界指数，并通过非线性数值模拟探究了一阶相变的动力学过程。
2025-06-02 gr-qc
Spontaneous scalarization
本文全面综述自发标量化机制，梳理其相变特征、相关理论、在中子星与黑洞及双星中的表现，以及向其他场扩展的可能与未来研究方向。
2024-09-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Dynamical scalarization of neutron stars in scalar-tensor gravity theories
我们提出了一个框架，研究一般的中子星双星的标量张量引力理论。我们的形式主义实现了这一目标，通过适当的接口后牛顿轨道演化（由一组常微分方程描述）与一组非线性代数方程组，它提供了一个描述的标量电荷的每个二进制的组件沿孤立星数据的演变。我们通过将其结果与完全广义相对论模拟的结果进行比较来验证这种半分析方法，并使用它来研究标量张量理论参数空间中大部分二元系统的行为。这使我们能够进一步阐明“动态标量化”现象，我们在[Barausse，Palenzuela，Ponce和Lehner，Phys. Rev. D 87，081506（R）（2013）]中发现了这一现象，它发生在紧双星中，即使是孤立的标量电荷为零的恒星。我们还采用我们的形式主义研究代表性的二元系统，获得它们的引力波信号，并讨论在何种程度上偏离广义相对论可以检测到。通过这个框架获得的见解使我们能够额外地表明偏心二进制文件可以经历标量化/去标量化现象。
2014-03-06 astro-ph.HE gr-qc
Spontaneous Scalarization and Boson Stars
我们研究标量张量玻色子星中的自发标量化。我们发现，标量化不会发生在恒星的玻色子没有自相互作用。我们引入了一个四次自相互作用项玻色子拉格朗日量，并表明，当这个长期是大的，标量化发生。强自相互作用导致大值的玻色子星的紧凑性（或灵敏度），标量化发生的必要条件，我们推导出一个解析表达式计算玻色子星在Brans-Dicke理论从它的质量和粒子数的灵敏度。接下来，我们将讨论如何利用标量张量理论中恒星的灵敏度来确定其质量在引力演化过程中的变化。最后，在附录中，我们导出了玻色子波函数的最一般形式，当玻色子带有U（1）电荷时，它使恒星的能量最小。
2000-02-17 gr-qc
Onset of spontaneous scalarization in spinning Gauss-Bonnet black holes
最近的数值研究证明，爱因斯坦标量理论中的自旋黑洞，其特征是标量场与弯曲时空的Gauss-Bonnet不变量的非最小负耦合，可能发展指数增长的不稳定性。有趣的是，已经证明了这种快子不稳定性，它标志着爱因斯坦-高斯-邦纳标量理论中自发标量化现象的开始，表征了旋转的黑洞，其无量纲角动量参数${\bar a}\equiv a/M$大于某个临界值${\bar a}_{\text{crit}}\simeq0.505$。本文利用\it分析技巧证明了Einstein-Gauss-Bonnet标量理论中标志着秃Kerr黑洞和有毛（标化）自旋黑洞边界的临界转动参数由精确的无量纲关系式${\bar a}_{\text{crit}}={1\over 2}$给出.
2020-08-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Neutron star scalarization with Gauss-Bonnet and Ricci scalar couplings
本文研究中子星在Ricci标量与Gauss-Bonnet不变量双重耦合下的自发标量化，发现两者结合会显著影响标量化中子星的存在域及携带的标量荷。
2021-11-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spontaneous scalarization of a conducting sphere in Maxwell-scalar models
研究平坦时空中Maxwell标量模型中标准导电带电球的自发标量化，其中标量场$ϕ$与Maxwell电动力学非极小耦合.这种设置作为一个玩具模型的自发标量化的带电（真空）黑洞在爱因斯坦麦克斯韦标量（广义标量张量）模型。在麦克斯韦标量的情况下，不像黑洞的情况下，封闭形式的解决方案存在的标量配置。我们计算这些配置的三个插图的非最小耦合：一个是\textit{exactly}线性化的标量场方程，其余两个产生的非线性延续的第一个。我们发现，前一种模型导致参数空间的区域中的失控行为，库仑和标量化的解决方案都不稳定的模型，但后者的模型可以治愈这种行为产生稳定的标量化的解决方案，动态首选的库仑之一。这与扩展标量Gauss-Bonnet模型中有关黑洞标量化的报道是一致的。此外，我们还分析了边界条件的选择对标量化现象的影响。Dirichlet和Neumann边界条件适应（线性）稳定和不稳定的参数空间区域，无标量导电球，但辐射边界条件总是产生一个不稳定的无标量解和标量化的偏好。最后，我们进行数值演化的完整麦克斯韦标量系统，动态的标量化过程。他们证实了线性稳定性分析，并揭示了标量化现象可以发生在定性不同的方式。
2021-02-05 gr-qc
Spontaneous scalarization of black holes and compact stars from a Gauss-Bonnet coupling
我们确定了一类标量张量理论的标量和高斯-邦纳不变量之间的耦合，表现出自发标量化的黑洞和致密星。特别是，这些理论正式承认广义相对论的所有定态解，但如果满足某些条件，这些定态解就不是动力学上的首选解。值得注意的是，如果黑洞的质量位于许多窄带中的一个，那么它们就会表现出标量化。我们发现了标量化在中子星中也能发生的证据。
2018-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New Gauss-Bonnet black holes with curvature induced scalarization in the extended scalar-tensor theories
在本文中，我们考虑了一类扩展标量张量高斯-博内（ESTGB）理论，其标量自由度仅在极端曲率制度激发。我们证明了在这类ESTGB理论中存在新的黑洞解，它们是由Schwarzaschild黑洞在极端曲率区域的自发标量化形成的。在这个区域，低于一定质量，史瓦西解变得不稳定，新的分支与非平凡的标量场的解决方案从史瓦西分支。事实上，具有非平凡标量场的多个分支在不同的质量下可以分叉，但只有第一个分支是稳定的。这种效应与中子星的自发标量化十分相似。与标准的中子星的自发标量化是由物质的存在引起的相反，在我们的例子中标量化是由时空的曲率引起的。
2017-11-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spontaneous scalarization of Gauss-Bonnet black holes: Analytic treatment in the linearized regime
最近已经证明，弯曲时空的标量场和高斯-博内不变量之间的非平凡耦合可能允许中心黑洞支持空间规则的标量多毛配置。有趣的是，以前对黑洞自发标量化现象的数值研究表明，当且仅当该理论的无量纲耦合参数$\barη$属于标量化带的离散集合$\{[\barη^{-}_{n},\barη^{+}_{n}]\}_{n=0}^{n=\infty}$时，复合毛状黑洞-标量化场组态才存在.我们研究了物理文献中的数值数据，发现新发现的毛状黑洞线性化无质量标量场组态具有渐近普适行为$Δ_n\equiv \sqrt{\barη^{+}_{n+1}}-\sqrt{\barη^{+}_{n}}\simeq 2.72$ .基于这一有趣的观测结果，本文用{ \it解析}方法研究了线性化（弱场）条件下自发标度化Schwarzschild黑洞的物理和数学性质.特别是，我们提供了一个非常紧凑的分析解释的数值观察到的普遍行为$Δ_n\simeq 2.72$的特点组成的毛茸茸的黑洞线性化标量场配置的离散共振谱$\{\barη^{+}_{n}\}_{n=0}^{n=\infty}$。
2019-12-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
New Perspectives on Spontaneous Scalarization in Black Holes and Neutron Stars
虽然广义相对论通过了迄今为止所有的精确测试，但有几个理由超越当前的引力模型，寻找新的基础物理学。这意味着寻找新的，迄今未被发现的领域。标量场是最容易考虑的场，它们在标准模型的扩展和引力的替代理论中都无处不在。这就是为什么大量的注意力被吸引到标量-张量理论的研究上，在标量-张量理论中，引力是由度规张量和标量场来描述的。一个特别有趣的现象，最近获得了越来越多的兴趣是自发标量化。在表现出这种机制的引力理论中，天体物理对象与它们的广义相对论对应物是相同的，直到它们达到特定的阈值，通常是在紧凑性，曲率或最近显示的自旋方面。超过这个阈值，他们获得一个非平凡的标量配置，这也影响他们的结构。在这篇论文中，我们主要在广义标量张量理论中研究这种机制。我们确定了一个最小的行动，包含所有的条款，可能会触发自发标量化。首先，我们专注于在这个特定的理论标量化的发病，并确定相关的阈值方面的贡献耦合常数和紧凑的对象的属性。最后，我们研究了该模型对标度化黑洞和中子星性质的影响，例如影响它们的存在域或它们携带的标量电荷量。
2022-09-30 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Dynamical charged black hole spontaneous scalarization in Anti-de Sitter spacetimes
研究了Einstein-Maxwell标量理论中带有耦合函数$f(ϕ)=e^{-bϕ^{2}}$的黑洞自发标度化的完全非线性动力学，它可以将通常的Reissner-Nordström Anti-de Sitter（RN-AdS）黑洞转化为多毛黑洞.当系统的Arnowitt-Deser-Misner质量一定时，只要耦合函数中的常数$-b$和原黑洞的电荷足够大，而宇宙学常数足够小，初始标量扰动将破坏原RN-AdS黑洞，使其变为多毛黑洞.在标量化过程中，我们观察到黑洞的不可约质量最初呈指数增长，然后逐渐接近并最终饱和到一个有限值。在较强的耦合和较大的黑洞电荷的情况下，我们发现黑洞的质量指数增长更早，毛状黑洞的发展和稳定需要更长的时间。我们进一步研究了标量化过程中的相结构性质，并证实了非线性动力学研究中的观察结果。
2021-03-25 gr-qc
Shape dependence of spontaneous scalarization
在标量张量理论中，自发标量化是通过标量场与物质或曲率不变量的非最小耦合来修改引力的一种有趣机制，其开始是由对应的广义相对论解周围的标量场的线性不稳定性发出的信号。因此，我们执行的线性稳定性分析的标量场的广义相对论解决方案，并强调一个球对称的轮廓和平面对称的轮廓之间的一个关键的区别。我们澄清，临界值的不稳定性是敏感的形态和自发标量化发生更容易与平面对称的形状比球对称的形状。
2019-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spontaneous scalarization around a black hole in a dark matter halo
University of Tehran（德黑兰大学）
研究暗物质与标量场共形耦合理论中，被赫恩奎斯特暗物质晕包围的黑洞自发标量化现象，通过该理论与晕的天体物理性质，得出标量场构型类量子谱，发现共形耦合常数由晕紧致度参数决定。
2026-07-21 gr-qc hep-th
Onset of spontaneous scalarization in dark matter stars
Independent Researcher, Tokyo, Japan
在标量-张量理论框架下，研究自相互作用暗物质形成的致密星中标量场增长的参数范围，发现负耦合参数β_d下标量化普遍发生，且参数范围比中子星更宽。
2026-08-11 gr-qc
Scalarization of neutron stars with realistic equations of state
我们考虑了标量化对静态和慢速旋转的中子星的影响，包括纯核物质，含超子的核物质，混合核物质和夸克物质，以及纯夸克物质。我们分析了标量化的发病，提出了一个普遍的关系，临界耦合参数与紧凑性。我们发现标量化的起始和大小与恒星中心的引力势（度量分量$g_{tt}$）的值密切相关。我们还考虑了惯性矩与紧性的关系，证实了对核物质、超子和混合状态方程的普适性。
2017-09-27 gr-qc
Radial perturbations of scalar-Gauss-Bonnet black holes beyond spontaneous scalarization
在标量-高斯-邦纳（sGB）引力中黑洞的自发标量化是一个非常有趣的现象，它允许黑洞绕过无毛定理而获得标量毛，同时使理论的弱场区域实际上保持不变。最近的研究表明，如果我们允许标量场和高斯-邦纳不变量之间有不同形式的耦合，一种新的标量化是可能的，超出了只能非线性激发的标准标量化。在这种情况下，黑洞解的谱可能会更加复杂，这自然会引发关于它们稳定性的问题。本文的目的是研究这个问题，包括可能的损失双曲性的径向扰动方程。我们证明了当黑洞的质量足够大时，Schwarzschild黑洞的非线性标量化相位可以是稳定的和双曲的。这些结果确立了所研究的多毛黑洞作为可行的天体物理候选者。
2022-03-01 gr-qc
Spontaneous scalarization of self-gravitating magnetic fields
本文研究了一个具有电磁场的、静态的、圆柱对称的、扩展的自引力系统的自发标量化。我们证明了一个真正的大质量标量场凝聚在这个梅尔文磁宇宙的解决方案时，引入一个非最小耦合的标量场和（a）的磁场和（b）的曲率的时空，分别。我们发现，在这两种情况下，解决方案存在于耦合常数的有限区间上，并与一些节点$k$在标量场存在的解决方案。对于情况（a），我们观察到对于不同的$k$，存在的间隔是互斥的。
2021-03-16 gr-qc hep-th
Dynamical Scalarization during Neutron Star Mergers in scalar-Gauss-Bonnet Theory
在某些类别的标量高斯-博内特理论中，如果标量场与高斯-博内特不变量的耦合强度超过临界值，则中子星和黑洞附近的强时空曲率可以自发触发致密物体的标量化。在中子星上，这个阈值取决于质量和状态方程。伴星的存在将进一步影响标量化所需的耦合强度，因此，对于作为双星成员的中子星，可以在较低的耦合量级上安装稳定的头发。专注于二进制中子星合并，我们调查这后者的动态驱动的标量化，并发现阈值耦合强度的减少似乎是更深刻的对称双星，而阈值只是略有减少，而不对称的双星。并讨论了相关的标量辐射。此外，我们还发现了孤立中子星的临界耦合强度与致密性之间的普遍关系，并与动力学标量化阈值进行了详细的比较。在这种关系的协同作用下，人们可以，至少在原则上，约束的理论参数，而不管在状态方程的不确定性。
2023-02-22 gr-qc
The Effect of Cosmological Evolution on Solar System Constraints and on the Scalarization of Neutron Stars in Massless Scalar-Tensor Theories
某些标量-张量引力理论推广了乔丹-菲尔茨-布兰-迪克理论，可以预测中子星的非平凡现象。在这些理论中，首先由Damour和Esposito-Farèse提出，标量场有一个标准的动力学项，并与物质场共形耦合。弱等效原理因此得到满足，但标量效应可能出现在强场区域，例如允许在中子星（“自发标量化”）或足够紧密的中子星双星系统（“动力学/诱导标量化”）中违反强等效原理。如果考虑到标量场的宇宙学演化，并且作用量中没有包含质量项，那么达穆尔和埃斯波西托-法雷斯最初提出的标量-张量理论与太阳系统的约束（导致标量化的耦合）处于紧张状态。在这里，我们扩展了共形耦合的理论，以确定是否，以这种方式，太阳能系统的测试可以通过，而保留一个非平凡的现象中子星。我们发现，即使有这种广义的共形耦合，它是不可能构建一个理论，通过大爆炸核合成和太阳系的限制，而同时允许标量化孤立/二元中子星。
2016-07-29 gr-qc
Spontaneous scalarization of charged black holes in the Scalar-Vector-Tensor theory
在标量-矢量-张量理论中，研究了带电黑洞在标量场与电磁场强度和双对偶Riemann张量$L^{μναβ}F_{μν}F_{αβ}$耦合作用下的自发标量化.在我们的模型中，标量化可以在具有非平凡电磁场的弯曲背景下实现，如Reissner-Nordstr $\ddot{\rm o}$ m黑洞（RN BH）。首先，我们研究了该模型中RN黑洞周围的常数标量场的稳定性，证明了该标量场可以发生快子不稳定性。其次，讨论了RN BH周围测试标量场的束缚态解及其稳定性。最后，我们构造了标量化BH解，并研究了它们的稳定性。
2019-11-09 gr-qc hep-th
Spontaneous scalarization of Bardeen black holes
本文研究Bardeen黑洞由快子不稳定性触发的自发标量化，发现无限多SCBHs分支，并证明二次与指数耦合下n=0分支对径向微扰稳定。
2024-09-18 gr-qc
The violation of the weak energy condition, Is it generic of spontaneous scalarization ?
Whinnett & Torres \cite{WT}最近指出，致密物体（多面体）中的自发标量化（SC）现象也伴随着{ \it自发破缺弱能条件}（WEC）。值得注意的是，由静态观测者测量的几个恒星位置的负能量密度的遭遇。在这里，我们认为，这种密度的负面是不是一般的标量张量引力理论（STT）。我们支持这一结论的数值计算结果在一类STT和使用三个现实的致密物质模型。然而，我们表明，“角的部分”的附加条件的WEC举行$ρ_{\rm eff} + T^{i ({\rm eff})}_{i} \geq 0$往往是"轻微违反“在郊区的明星。
2004-07-10 astro-ph gr-qc
Quasiequilibrium sequences of binary neutron stars undergoing dynamical scalarization
我们计算了等质量，无旋双星中子星（BNS）在标量张量（ST）引力理论，承认动态标量化的准平衡序列。我们用现实的状态方程（特别是通过分段多方状态方程）来模拟中子星。使用这些准平衡序列，我们计算二进制的标量电荷和结合能与轨道角频率。我们发现，结合能的绝对值是小于在广义相对论（GR），最多相差约14%，在高频率的情况下考虑。我们使用新计算的结合能和平衡方程来估计的引力波（GW）周期的数量在绝热，准圆形的螺旋上升阶段的序列，这是最后一个稳定的轨道或质量脱落点，这取决于哪一个先来的结束。我们发现，根据ST参数，GW周期的数量可以大大小于GR。特别是，我们得到，当动态标量化设置在约130 Hz的GW频率，仅包括ST结合能导致GW周期从~120 Hz减少到序列结束（~1200 Hz）的约11%。我们估计，当ST能通量也包括在内时，GW周期将减少约24%。非常有趣的是，动力标量化可以产生的GW周期的数量相对于GR点粒子的情况下，是远远大于由于潮汐相互作用，这是对只有几个GW周期的顺序的影响差异。这些结果进一步澄清和证实了最近的研究，已经发展的BNS无论是在完全数值相对论或后牛顿理论，并指出发展准确的ST理论波形的系统组成的强自引力物体，如BNS的重要性。
2015-01-27 astro-ph.HE gr-qc
Spontaneous scalarization of black holes in the Horndeski theory
研究了Horndeski理论中静态球对称渐近平坦黑洞自发标量化的可能性。黑洞的自发标量化是指标量场通过非最小耦合在事件视界附近自发地获得一个非平凡的轮廓，最终使黑洞具有标量电荷的现象。在自发标量化发生的理论中，具有平凡标量场轮廓的Schwarzschild解在事件视界附近表现出快子不稳定性，并演化为多毛BH解。我们的分析将把前人对Einstein-scalar-Gauss-Bonnet（GB）理论的研究推广到Horndeski理论的其他类。首先，我们澄清了消失标量场解$ϕ=0$在史瓦西时空顶部的存在条件，我们将它们应用到每个单独的广义伽利略耦合。对于每个耦合，我们选择满足上述条件的$ϕ$和$X:=-(1/2)g^{μν}\partial_μϕ\partial_νϕ$的最小幂的耦合函数，这在标量场的径向扰动中留下非零和有限的印记。其次，我们研究了Schwarzschild时空上的$ϕ=0$解的标量场的径向扰动。虽然除了广义四次耦合之外的每一个广义伽利略耦合都不满足双曲性条件，也不实现史瓦西时空的快子不稳定性，但广义四次耦合可以在事件视界外的中间长度尺度上实现它。最后，我们研究了广义四次和五次伽利略耦合模型，其中包括爱因斯坦标量GB理论作为特例。
2019-05-30 gr-qc
Spontaneous scalarization: asymmetron as dark matter
我们提出了一个新的标量-张量模型，该模型在像中子星这样的致密天体内部引起了与广义相对论的显著偏离，同时通过了太阳系和地球实验，扩展了Damour和Esposito-Farese提出的模型。与他们的模型不同，我们采用了一个被称为不对称的大质量标量场，这样它不仅实现了正确的宇宙演化，而且还可以解释冷暗物质。在我们的模型中，非对称性在致密物体内部经历自发标量化，这导致引力常量减少了一个因子。这表明高密度相引力常量恒定性的观测检验是研究非对称模型的有效途径。
2015-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Theory-agnostic framework for dynamical scalarization of compact binaries
引力波观测可以为引力的基本性质提供前所未有的洞察力，并允许对广义相对论进行新的修改测试。一种修正建议认为，引力可能在强场区域经历相变;检测到这样一个新的相位将构成在经典水平上修正广义相对论的确凿证据。几类修正引力理论预言了这种跃迁的存在--称为自发标量化--与致密物体附近标量场的自发对称性破缺有关。使用强场不可知的有效场论方法，我们表明，所有的理论，表现出自发标量化也可以体现动力学标量化，一个相变与对称性破缺的二元系统。我们推导出一个有效的点粒子作用，提供了一个简单的参数化描述这两种现象，建立了理论不可知论的引力波观测标量搜索的基础。这种参数化可以映射到任何理论中发生标量化，我们证明了这一点明确的二元黑洞与修改电动力学的玩具模型。
2019-12-04 gr-qc
Spontaneous Holographic Scalarization of Black Holes in Einstein-Scalar-Gauss-Bonnet Theories
我们用全息方法研究了具有负宇宙学常数的Einstein-Scalar-Gauss-Bonnet引力中的标量化。我们发现当标量场和Gauss-Bonnet曲率修正之间存在适当的相互作用时，平面视界的Schwarzschild-AdS和Reissner-Nordstrom-AdS黑洞都存在不稳定性.我们将这种不稳定性与可能的全息标量化联系起来，并在存在宇宙学常数的情况下构造了相应的多毛黑洞解。利用全息原理，我们期望这种体标量化对应于标量头发凝聚的边界描述而不破坏任何对称性，并计算了系统的全息纠缠熵.此外，我们还比较了电磁场作用下，标量场与Gauss-Bonnet项的耦合效应和全息超导效应引起的全息标量化机制，揭示了它们在标量场有效质量、温度依赖性和光学电导率方面的差异。
2020-10-14 gr-qc hep-th
Scalar-Connection Gravity and Spontaneous Scalarization
众所周知，引力的标量-张量理论允许通过各种天体物理现象与广义相对论产生显著的偏差。本文通过建立标量和连接组态来代替度规，给出了一个标量连接引力。由于物质扇区在没有度规的情况下是不容易想象的，我们引用宇宙流体在不变作用量的体积元中的一种形式的速度。这导致了具有理想流体源和生成度规的引力方程，在强场区域，这些方程预计会产生与广义相对论的合理偏差。作为相关的应用，我们研究了自发标量化机制，并证明了Damour-Esposito-Farèse模型产生于一类标量连接引力。此外，我们调查的一般性研究中，本框架成为区别于著名的标量张量理论。
2021-01-20 gr-qc hep-th
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
Spontaneous Scalarization of Brane Black Holes: Quantum-Enhanced Tachyonic Instabilities
Institute of Quantum Physics, School of Physics, Central South University（中南大学物理学院量子物理研究所）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；School of Physics, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理学院）；School of Physics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院）
研究膜局域带电黑洞自发标量化中量子增强快子不稳定性的作用，通过数值求解耦合方程构建黑洞解并分析稳定性，建立参数空间相图，发现量子增强不稳定性可提高临界温度促进标量化。
2026-09-29 gr-qc hep-th
Critical phenomenon inside asymptotically flat black holes with spontaneous scalarization
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（亚洲太平洋理论物理中心，中国科学院大学）
研究零宇宙常数爱因斯坦-麦克斯韦-标量理论中自发标量化黑洞的内部动力学，发现新的临界现象，并建立Kasner参数与荷质比之间的标度关系。
2026-05-22 gr-qc
Spontaneous Scalarization in Scalar-Tensor Theories with Conformal Symmetry as an Attractor
受常数G理论的启发，我们引入了一个单参数标量张量理论族作为常数G理论的推广，其中共形对称是宇宙学吸引子。由于该模型具有负曲率的耦合函数，我们预期会发生自发标量化，并且参数受脉冲星定时测量的约束。我们用实际状态方程模拟中子星，研究了中子星的结构，并计算了这些理论中与中子星的有效标量耦合。我们发现，在参数区域内的观测约束得到满足，有效的标量耦合几乎一致，使用二次模型具有相同的曲率。这表明，二次模型得到的约束条件将在未来普遍用于限制耦合函数的曲率。
2022-01-20 gr-qc hep-th
Spontaneous scalarization of Gauss-Bonnet black holes surrounded by massive scalar fields
对于无质量的标量场，在标量-高斯-邦内理论中观察到$n\rightarrow \infty$与$Δ_{n}=\frac{\sqrt{3}}{2}π$的关系.在本文中，我们通过引入一个非零的标量场质量来扩展讨论。对于有质量的标量场，我们证明了关系式$Δ_{n}=\frac{\sqrt{3}}{2}π$对$n\rightarrow \infty$仍然成立.我们证明了这种关系与分析和数值方法。分析表明，这种关系可能是一种非常普遍的行为。
2020-04-27 gr-qc hep-ph hep-th
Reconciling spontaneous scalarization with cosmology
讨论了Damour-Esposito-Farèse引力模型，该模型预言了中子星在一定参数空间范围内的自发标量化。在宇宙学的设置中，负责标量化的标量场在暴胀和物质支配阶段受到快子不稳定性的影响，导致今天的场值很大。这个值输入到PPN参数中，结果与太阳系的测量结果严重冲突。我们修改了原来的Damour-Esposito-Farèse模型通过耦合标量的暴胀子场。这种耦合在暴胀期间充当标量的有效质量。对于一般的耦合，不是非常小，标量（包括其扰动）松弛到零的热阶段开始时的指数精度。虽然标量在随后的宇宙学阶段中表现出增长，但由此产生的现值仍然非常小-与太阳系测试的一致性令人满意。
2019-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamics of spontaneous black hole scalarization and mergers in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet gravity
我们研究爱因斯坦标量高斯邦纳理论中的黑洞动力学，表现出自发的黑洞标量化使用最近推出的方法来解决完整的，非微扰的运动方程。对于一个符号的耦合参数，非自旋真空黑洞是不稳定的发展标量头发，而对于另一个，不稳定性只设置在黑洞具有足够大的自旋。我们研究标量化在这两种情况下，表明有一个范围内的参数空间的理论保持双曲演化和不稳定饱和的标量化黑洞是稳定的，没有对称性假设。然而，这个参数空间范围是显着小于的范围内存在的静态标量化黑洞解。我们展示了如何不同的选择的子领导行为的高斯-博内耦合影响的动态的不稳定性和最终状态，或缺乏。最后，我们提出了合并的双黑洞和演示的印记的标量头发的引力辐射。
2021-09-07 gr-qc hep-th
An effective action model of dynamically scalarizing binary neutron stars
引力波可以用来在强场的高度动态状态下检验广义相对论（GR）。标量-张量引力理论是GR的天然替代物，它可以证明中子星（NS）中的非微扰现象。其中一种现象称为动态标量化，发生在合并的二元NS系统中。地基引力波探测器可能对这种效应很敏感，因此可能进一步限制标量张量理论。这种类型的分析需要动态标量化系统的波形模型，在这项工作中，我们设计了一个分析模型的动态标量化使用有效的行动方法。第一次，我们计算牛顿阶哈密顿描述动态标量化二进制的自洽方式的动态。尽管只工作到前导阶，该模型准确地预测了动力学标量化发生的频率。结合朗道理论，我们的模型可以明确地建立动态标量化为二阶相变。我们还将动力学标量化与自发标量化和诱导标量化的相关现象联系起来;这些现象自然包含在我们的有效行动方法中。
2017-10-09 gr-qc
The rotating solutions beyond the spontaneous scalarization in Einstein-Maxwell-scalar theory
该研究用谱方法数值求解四次耦合EMS理论中的旋转标量化黑洞，确定其自旋-电荷存在域，并揭示自旋对两支解热力学差异及标量场赤道集中分布的影响。
2024-01-24 gr-qc
