Improved Universality in the Neutron Star Three-Hair Relations
最近发现中子星外部引力场的多极矩之间的无毛关系与恒星的内部结构几乎无关。这种近似的状态方程普适性是在对多极矩进行适当的无量纲化之后产生的,这就引出了一个问题:是否有更好的方法来对矩进行无量纲化以获得更强的普适性。在这里,我们研究这个问题的详细考虑慢旋转的中子星在非相对论的限制,并在充分的广义相对论。我们发现,中子星的转动惯量与四极矩、八极矩和十六极矩的关系存在归一化,从而具有更强的物态方程普适性。我们确定最佳的归一化,最大限度地减少这些关系中的状态方程的依赖。本文的结果可应用于用NICER和LOFT模拟毫秒级射电星的X射线脉冲和原子谱线轮廓。
2015-04-09 astro-ph.HE gr-qc
Superradiant Instability of Near Extremal and Extremal Four-Dimensional Charged Hairy Black Hole in anti-de Sitter Spacetime
研究了四维AdS带电多毛黑洞在径向中性质量和带电无质量标量场扰动下的近极值和极值不稳定性。用改进的渐近迭代法和时域分析法求解了标量场方程,并求出了准正规频率。对于带电标量扰动,通过计算低频极限的反射系数得到了超辐射条件,并证明了在依赖于标量毛荷的超辐射区,所有径向带电无质量扰动模式都是不稳定的,这表明带电毛黑洞是超辐射不稳定的.另一方面,在此背景下计算了径向中性标量扰动的准正规频率,发现了带电多毛黑洞的稳定性。
2017-03-08 gr-qc hep-th
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
Motion of particles in a magnetically charged Euler-Heisenberg black hole with scalar hair
本文研究带标量毛的带磁荷 Euler-Heisenberg 黑洞时空中不带电粒子的测地线运动,分析有效势并数值描绘行星、临界及径向轨道。
2023-11-03 gr-qc hep-th
On the mechanical stability of asymptotically flat black holes with minimally coupled scalar hair
我们发现,渐近平坦的毛茸茸的黑洞,解决方案的爱因斯坦场方程最低限度地耦合到一个标量场,我们以前发现的,目前模式对线性径向扰动的不稳定性。它还表明,不稳定模式的数量是有限的,它们的频率可以任意小。
2013-07-10 gr-qc hep-th
Screened Scalar Hair and the Weak-Lensing Separation of Black Holes from Neutron Stars in Quadratic $f(R)$ Gravity
Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文研究所);Centro de Astrofísica e Gravitação–CENTRA, Departamento de Física, Instituto Superior Técnico–IST, Universidade de Lisboa–UL(里斯本大学高等理工学院物理中心天体物理学与引力中心)
该研究在二次f(R)引力框架下,利用高斯-博内定理推导得出静态黑洞与同质量中子星的弱透镜特征存在本质差异,弱透镜可作为判别该引力理论的依据。
2026-10-20 gr-qc
Effective No-Hair Relations for Neutron Stars and Quark Stars: Relativistic Results
天体物理学上的无电荷黑洞已知满足无毛关系,通过这种关系,所有的多极矩都可以用它们的质量和自旋角动量来表示。本文研究了中子星和夸克星的多极矩之间可能存在的不依赖于状态方程的非毛状关系。我们计算这些恒星的多极矩到十六极的顺序,通过构造均匀旋转和未磁化的恒星的爱因斯坦方程的解决方案。对于慢旋转恒星,我们构造恒星的解决方案,四次阶自旋在慢旋转展开,而对于快速旋转的恒星,我们解决爱因斯坦方程数值与LORENE和RNS代码。我们发现从这些数值解中提取的多极矩是一致的。我们证实了电流偶极与质量四极之间存在着近似状态方程独立的关系,对于快速旋转的中子星和夸克星,电流偶极与质量四极之间不存在破缺。我们进一步发现电流八极矩和质量十六极矩与质量四极矩以近似状态方程无关的方式关系到$\sim 10%$,在十六极矩情况下恶化.我们所有的研究结果是在很好的协议与以前的工作,认为恒星的解决方案,在弱场膨胀的领导秩序。这里发现的自旋的四次曲线,缓慢旋转的解决方案,使我们能够估计系统误差的中子星的质量和半径的测量与未来的X射线观测,如NICER和LOFT。我们发现,这些四分之一的自旋项上的四极和十六极矩和恒星偏心率的影响可能会主导非常快速旋转的中子星的误差预算。这里发现的新的普遍关系应有助于减少这种系统误差。
2014-09-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Multipole moments and universal relations for scalarized neutron stars
近年来,人们对中子星各种全局性质之间的所谓“普遍关系”产生了极大的兴趣。这些普适关系是状态方程独立的关系,例如转动惯量$I$、潮汐变形性或洛夫数$λ$和四极矩$Q$(I-Love-Q关系)或相对论多极矩(3-hair关系)。虽然I-Love-Q关系在广义相对论和其他各种理论中都得到了广泛的研究,但3毛关系只在广义相对论中得到了研究。最近的进展定义的多极矩的一个紧凑的对象的情况下,标量张量理论允许研究3头发的关系,在修改后的引力理论。具体来说,这项工作的目的是研究他们的标量恒星的标量张量理论与无质量的标量场,承认自发标量化。我们发现,在广义相对论中,质量和角动量矩之间的3-头发关系也适用于标度化的恒星。标量矩也表现出普遍的行为,这是状态方程独立于一个特定的理论,但不同的理论之间的差异。结合天体物理学的观测,人们原则上可以测量标度化中子星的不同性质,并区分不同的理论。
2018-12-03 astro-ph.HE gr-qc
Spin-Hair Induced Chaos of Spinning Test Particles in Rotating Hairy Black Holes
Shanghai University(上海大学)
研究旋毛黑洞中自转测试粒子的有限时间不稳定性,通过引力解耦生成,使用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程和Tulczyjew自旋补充条件描述粒子运动,发现自旋曲率耦合和毛几何结构能改变轨道,导致有限时间增长,不稳定性在特定区域出现,重新组织强场相空间区域。
2026-05-19 gr-qc hep-th nlin.CD
Magnetized accretion disks around Kerr black holes with scalar hair -- Nonconstant angular momentum disks
本文给出了含同步标量头发的Kerr黑洞周围磁化厚圆盘(或圆环)稳态模型的新的平衡解。这里报道的模型在很大程度上扩展了我们以前的结果的基础上沿赤道平面的比角动量的恒定径向分布。我们引入了一种新的方法来规定的磁盘的角动量分布的基础上结合以前的两个建议和计算的赤道平面外的角动量分布诉诸冯Zeipel柱的建设。我们发现,在黑洞时空的标量头发的效果可以产生显着的差异相比,如果时空是纯粹的克尔盘形态和属性。在我们的样本中,在最极端的背景多毛黑洞时空中建造的一些环面显示出引力能量密度的两个最大值的出现,这影响了盘的物理量的径向轮廓分布。本文所报道的模型可以作为初始数据,用GRMHD程序进行数值演化,以研究其稳定性。此外,它们可以作为照明源,建立克尔黑洞的阴影与标量头发,这可能有助于进一步限制无头发假设作为新的观测数据的收集。
2021-07-05 astro-ph.HE gr-qc
Novel black holes with scalar hair in the Einstein-Maxwell-Scalar Theory with positive coupling
Yangzhou University(扬州大学);Vanguard University(先锋大学)
在四维渐近平直时空的Einstein-Maxwell-Scalar理论中发现了正耦合参数下由非线性耦合主导的新型带标量毛黑洞解,并证明该解对线性化标量扰动稳定。
2025-10-13 gr-qc
No-Go Theorems for Hairy Black Holes in Scalar- or Vector-Tensor-Gauss-Bonnet Theory
该研究通过在事件视界附近展开度规与复矢量场并逐阶求解运动方程,证明 Einstein-Λ-Vector-Tensor-Gauss-Bonnet 理论中静态球对称黑洞不能带有非零矢量毛。
2023-03-17 gr-qc
Topological portals from matter to antimatter
我们讨论了产生一个马约拉纳质量的中子从拓扑量子引力效应,从退相干生存在介观尺度的可能性。我们展示了如何虚拟微黑洞(BH)与skyrme/重子头发对诱导的中子-反中子跃迁,可以在下一代的实验进行测试。这种效应不会使质子不稳定。我们还讨论了混合有普通和镜像重子毛的黑洞如何能介导中子-镜像中子混合。
2022-02-24 gr-qc hep-ph hep-th
Boson and neutron stars with increased density
本文在标量-张量引力模型中讨论了玻色子星和中子星,模型中的实标量场明显随时间变化。虽然在我们的模型中的玻色子星-在对比中子星-不拥有一个坚硬的核心,我们发现,标量头发的形成的定性效果是相似的,在这两种情况下:引力标量的存在允许两种类型的恒星存在更大的中心密度以及更大的质量在给定的半径比他们的广义相对论同行。特别是,我们发现了具有标量头发的新型中子星,其半径非常接近相应的史瓦西半径,因此在密度上与黑洞相当。这个新的分支的解决方案是稳定的衰变到个别重子。
2022-05-03 gr-qc hep-th
Rectifying No-Hair Theorems in Gauss-Bonnet theory
在四维时空中,我们重新讨论了Einstein-Scalar-Gauss-Bonnet理论中的无毛定理。在旧的无毛定理的情况下,表面项到目前为止一直被忽略,但当耦合函数在无穷远处不为零时,这起着至关重要的作用,并且标量场允许在该区域中关于径向坐标的倒数的幂展开。我们还阐明了只要满足正则性条件,正则黑洞解就不受任何限制地回避新的无毛定理。
2022-05-11 gr-qc hep-th
Constraining Scalar Charge in Neutron Stars through Gravitational Wave Signals from NSBH Mergers
本研究通过分析四个NS-BH并合事件的引力波信号,检验了光速Horndeski理论预测的“毛茸”中子星假设,将标量荷约束在$10^{-3}$至$10^{-4}$量级,为检验广义相对论提供了新的限制。
2025-04-01 astro-ph.HE gr-qc
Neutron stars with a generalized Proca hair and spontaneous vectorization
在一类推广的Proca理论中,我们研究了当矢量场$A_μ$的非零时间分量向空间无穷接近0时中子星解的存在性,因为它们可能是广义相对论中子星解的快子不稳定性的端点,并引入了$A_μ=0$ .这种现象被称为自发向量化,类似于标量张量理论中的自发标量化,与曲率或物质的非最小耦合。对于非最小耦合$βX R$,其中$β$是一个耦合常数和$X=-A_μA^μ/2$,我们表明,存在0-节点和1-节点矢量场的解决方案,无论核物质的状态方程的选择。0-节点的解决方案,这是目前只为$β=-{\cal O}(0.1)$,可能会导致一些非线性效应,如选择的初始条件。当$β=-{\cal O}(1)$突然出现在恒星临界中心密度以上时,随着中心密度的增加,它逐渐接近广义相对论分支。计算了几种实际状态方程的中子星质量$M$和半径$r_s$,发现0节点和1节点解的$M$ - $r_s$关系与标量张量理论中标量化解的$M$ - $r_s$关系有显著的不同.最后,我们讨论了快子不稳定性的可能端点。
2020-07-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Non-radial oscillations of neutron stars and the detection of gravitational waves
我们研究了相对论性中子星的非径向振荡,特别是(基本)f-模式,这被认为是最相关的引力波发射的扰动孤立星。将f模的预期频率与巴西引力波球形探测器Mario Schenberg的灵敏度范围进行比较。
2012-05-09 gr-qc
Radial pulsations of neutron stars: computing alternative polytropic models regarding density and adiabatic index
我们通过计算四个广义相对论多方模型重新讨论了中子星的径向脉动问题,其中“密度”和“绝热指数”具有离散的含义:(i)关于密度的“静止质量密度”或(ii)关于密度的“质量能量密度“,以及(i)关于绝热指数的“常数”或(ii)“变量”。考虑到产生的四个离散组合,我们构建相应的模型,并计算每个模型的最低三个径向模式的频率。与以前的结果进行了比较。解析模型的各个频率的偏差似乎表现出系统的行为,这里详细讨论的问题。
2014-06-14 gr-qc
Stability of charged scalar hair on a Reissner-Nordström black hole
本研究针对Reissner-Nordström黑洞,在Einstein-Maxwell-带电标量模型下通过精确数值积分得到带反作用的带电标量毛解,并用两种方法验证其对含时扰动的稳定性,为黑洞无毛定理提供了反例支持。
2024-10-07 gr-qc
Even-parity stability of hairy black holes in $U(1)$ gauge-invariant scalar-vector-tensor theories
本文在最普遍的二阶 $U(1)$ 规范不变标量-矢量-张量理论中,推导带标量毛黑洞解针对奇偶宇称微扰的无鬼与无拉普拉斯不稳定性条件,验证典型模型事件视界外偶宇称稳定性,为理论自洽性检验与物理可行模型筛选提供关键支撑。
2024-10-30 gr-qc
Equilibrium, radial stability and non-adiabatic gravitational collapse of anisotropic neutron stars
在这项工作中,我们构建了家庭的各向异性中子星的状态方程兼容的约束的引力波事件GW 170817和四个各向异性ansatze。这样的恒星受到径向扰动,以研究其对径向振荡的稳定性,我们开发了一个动力学模型来描述非绝热引力坍缩的不稳定的各向异性配置,其最终的命运是形成一个黑洞。我们发现,径向稳定性的标准准则$dM/dρ_c >0$并不总是与某些各向异性ansatze的振荡频率的计算兼容,并考虑到最近的中子星的最大质量的限制,每个各向异性参数的约束。我们进一步推广的TOV方程在一个非绝热的背景下,我们调查的状态方程,热通量,各向异性因子和质量函数作为一个不稳定的各向异性恒星崩溃的动力学行为。在获得演化方程后,我们恢复,作为一个静态的限制,背景方程。
2020-08-12 gr-qc
The Immirzi field in modified gravity: superentropic black holes with scalar hair
在f(R)推广到Holst作用量的情况下,我们得到了一个描述双曲视界渐近反德西特黑洞的解析解.这些表现出标量头发的第二种,最终取决于Immirzi场的径向行为。特别是,我们展示了如何Immirzi字段修改通常的熵定律与黑洞。我们还验证了Immirzi场在渐近区域归结为一个常数,从而恢复了标准圈量子引力图像。最后证明了逆等周不等式的违反,从而导致了黑洞的超熵性质,并详细讨论了解的热力学稳定性。
2022-03-16 gr-qc hep-th
Boson stars, neutron stars and black holes in five dimensions
考虑了d=5时空中不同类型的引力致密天体:玻色子星、多毛黑洞和理想流体解。爱因斯坦方程的所有这些解与物质相耦合,在d=4时都有很好的对应关系;特别是中子星,可以或多或少地用理想流体来模拟。一个特别强调的可能性-和/或必要性-这些解决方案有一个内在的角动量或自旋。本文还研究了宇宙学常数对它们的影响。几个物理性质提出了共同的特点,玻色子和中子星清楚地出现。最后,我们指出了支持这些经典块的四维和五维之间的引力相互作用的质的差异。
2016-07-25 gr-qc
No Cauchy Horizon Theorem for Nonlinear Electrodynamics Black Holes with Charged Scalar Hairs
本文证明了一般非线性电动力学黑洞的一个非柯西视界定理。通过构造一个径向守恒的带电体,我们证明了球对称和平面对称情形下都不存在内柯西视界,而与标量势和非线性电动力学的形式无关.在施加零能量条件后,我们也可以排除双曲黑洞柯西视界的存在。我们以博恩-因菲尔德黑洞为具体例子来研究事件视界之外的内部动力学。当标量势的贡献可以忽略时,渐近近奇点具有普遍的Kasner形式。我们还证实,复杂的内部动力学是密切相关的内柯西视界的不稳定性触发的标量头发。
2021-07-19 gr-qc hep-th
Quasinormal modes of a charged black hole with scalar hair
本文研究经 Kaluza-Klein 约化得到的四维带标量毛带电黑洞的标量场、电磁场和引力场准正规模式,用渐近迭代法半解析求解 QNM 频率,并通过 WKB 近似和零坐标下高斯波包演化数值拟合验证结果的一致性。
2024-02-22 gr-qc
Scalar and gravitational hair for extreme Kerr black holes
对于极端Reissner-Nordstr{\”o}m黑洞的标量扰动,我们用数值方法证明了Ori前因子等于Aretakis守恒荷.我们证明了一个广义Ori前因子的线性关系-一个特定的表达式,从后期的时间扩展或在有限距离的扰动场-和Aretakis守恒电荷的一个极端的克尔黑洞的标量或引力扰动的家庭,其成员只在初始包的中心的径向位置变化。我们推断,它可以建立有一个Aretakis保守的电荷的标量或引力扰动的极端克尔黑洞。除了计算阿雷塔基斯荷外,这个结论还可以从有限距离的测量中得出:极端克尔黑洞有引力毛发,可以在有限距离测量。这种引力毛发原则上可以被引力波探测器探测到。
2020-05-14 gr-qc hep-th
How Do Axisymmetric Black Holes Grow Monopole and Dipole Hair?
研究了scalar Gauss-Bonnet和dynamical Chern-Simons理论中轴对称黑洞单极和偶极毛发的动力学形成,通过解析和模拟快速旋转中子星坍缩揭示了偶极毛发动力学与事件视界出现的关联。
2023-06-27 gr-qc hep-th
Fundamental and higher-order excited modes of radial oscillation of neutron stars for various types of cold nucleonic and hyperonic matter
这篇研究论文补充了我们先前关于粘性和热导率对非旋转中子星径向振荡和弛豫影响的定性研究。在高核密度区计算了7个真实状态方程(EoS)的径向振动基频和前两个最低频率激发模随中心能量密度的变化。在内核中使用冷核子和混合核子-超子-夸克物质模型的各种类型的零温度EoS,以确定流体静力平衡态及其周围的内部结构,并研究每个EoS对非旋转中子星动力学行为的影响。我们确认的主要结果早期,相关的研究表明,基本振荡模式的频谱和绝热指数的变化在高核密度制度之间的潜在相关性。我们提供了有价值的信息,施加进一步的限制合理的一套现实的EoS模型,除了紧凑的物体的快速发展的领域的星震学的实际应用。
2020-10-01 gr-qc
Multi-scalar black holes with contingent primary hair: Mechanics and stability
本文将我们[gr-qc/9910041]中发现的一类与两个标量场非最小耦合的荷磁黑洞推广到多个标量场的情形。黑洞具有一种新型的初级标量头发,我们称之为偶然初级头发:尽管解具有不完全由理论中的其他电荷决定的自由度,但在没有磁引力的情况下,这些电荷必然消失。只有一个约束条件将黑洞质量与理论中的磁荷和标量荷联系起来。得到了该系统的Smarr型热力学关系和黑洞热力学第一定律。我们进一步明确表明,在两个标量场的情况下,相反的情况下,许多其他毛茸茸的黑洞,黑洞解是稳定的径向扰动。
2004-11-15 gr-qc hep-th
Quasi-radial modes of pulsating neutron stars: numerical results for general-relativistic rigidly rotating polytropic models
在本文中,我们计算广义相对论多方模型模拟刚性旋转,脉动中子星。这些相对论性的致密天体,半径为$\sim 10 \, \mathrm{km}$,质量介于$\sim 1.4$和$3.2$太阳质量之间,与双星密切相关。我们着重计算由于刚体转动而引起的脉动本征频率的变化,这对于研究此类物体的稳定性是一个决定性的问题。在我们的计算中,我们保持旋转扰动项高达二阶的角速度。
2014-10-12 gr-qc
Skyrmions, Skyrme stars and black holes with Skyrme hair in five spacetime dimension
我们考虑一类推广的Skyrme模型的5个时空维($d=5$),这是定义在$O(5)$西格玛模型。Skyrme场的一个特殊的分析方法允许角动量存在,并且只允许运动方程具有径向依赖性。使用它,我们得到:1)描述局部能量块(Skyrmions)的处处正则解; 2)自引力的、渐近平坦的、处处非奇异的孤子解(Skyrme星),只要将模型与爱因斯坦引力最小耦合; 3)静态和自旋的具有Skyrme毛的黑洞,后者在两个正交平面内旋转,两个角动量大小相等。在没有重力的情况下,我们提出了一个解析解,满足BPS型的约束,并探讨数值上的一些非BPS解决方案。在引力的存在下,我们将这个模型的解与一个复杂的标量场模型的解进行了对比,即玻色子星和具有同步头发的黑洞。值得注意的是,尽管这两个模型存在关键差异,特别是Skyrme模型允许静态的多毛黑洞,但当引入旋转时,同步条件变得强制性,为获得旋转多毛黑洞的普遍性提供了进一步的证据。
2017-10-10 gr-qc hep-th
Inside Anisotropic Black Hole with Vector Hair
研究了具有荷矢毛的各向异性黑洞的内部结构。利用系统的标度对称性,通过推广Noether定理,得到了一些径向守恒的电荷。然后,给出了这些黑洞不存在内视界的一般证明,几何学在类空奇点处终止。在达到奇点之前,我们发现几个中间制度的分析和数值。除了Einstein-Rosen桥向奇点收缩外,矢毛触发的不稳定性导致了矢凝聚的振荡和空间几何的各向异性。此外,后者的振荡频率是冷凝物的两倍。然后,几何进入Kasner时代的空间各向异性。由于矢量凝聚和U(1)规范势的影响,一般有一个无休止的交替Kasner时代走向奇点。接近奇点的演变的字符被发现描述的卡斯纳时代交替与翻转的权力的Belinskiii-Khalatnikov-Lifshitz型。
2022-02-22 gr-qc hep-th
Black holes can have curly hair
本文研究了静态球对称黑洞与经典物质在径向压力密度比p_r/ρ= w(u)下的平衡条件,其中u为径向坐标。它表明,这样的平衡是可能的,在两种情况下:(i)众所周知的情况w \to -1作为$u \to u_h(地平线),即,“真空”物质,其中ρ(u_h)可以不为零;(ii)w \to-1/(1+2k)和ρ \sim(u-u_h)^k作为u \to u_h,其中k>0是正整数(在一般情况下k=1,w=-1/3)。这两种物质的非相互作用混合物也可以存在。整个推理是局部的,因此结果不依赖于任何全局或渐近条件。特别是,它们意味着静态的黑洞不能生活在非负压和非密度的恒星内部。作为一个例子,一个各向同性流体的精确解w = -1/3(即,无序宇宙弦的流体),有或没有真空物质,提出。
2008-05-29 astro-ph gr-qc hep-th
No-short scalar hair theorem for spinning acoustic black holes in a photon-fluid model
最近发现,自旋的光子流体模型的黑洞可以支持声学“云”,静态密度波动的空间规则的径向本征函数是由一个有效的大质量标量场的$(2+1)$维克莱因-戈登方程。受这一有趣观察的启发,我们使用{ \it分析}技术来证明合成声学黑洞标量云配置的无短发定理。特别地,我们证明了定态同旋声学标量云的有效长度由一系列不等式$r_{\text{hair}}>{1+\sqrt{5}\over{2}}\cdot r_{\text{H}}>r_{\text{null}}$从下而上限定,其中$r_{\text{H}}$和$r_{\text{null}}$分别是支持黑洞的视界半径和表征声学自旋黑洞时空的同旋零圆测地线的半径.
2022-02-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quasinormal modes of compact objects in alternative theories of gravity
我们在几种不同的引力理论中讨论了致密物体的准正规模。特别是,我们专注于黑洞和中子星与标量头发。我们考虑黑洞在爱因斯坦-高斯-邦纳理论,并在广义标量爱因斯坦-高斯-邦纳理论。在后一种情况下,标量化的黑洞出现,我们研究的稳定性的不同分支的解决方案。特别是,我们讨论了如何改变的频谱的准正规模式的存在下,一个非平凡的标量场以外的黑洞的地平线。我们讨论了在这些模型中存在一个(有效)最小质量,以及当存在一个标量场时,与广义相对论相比,模的谱是如何变得更丰富的。随后我们讨论了标量头发对真实中子星模型的影响。在这里,我们考虑$R^2$引力,标量张量理论,一个特殊的子部门Horndeski理论与非最小的导数耦合,并再次Einstein-Gaussian-Bonnet理论。由于目前缺乏知识的内部组成的中子星,我们专注于泛关系的准正规模式,这在很大程度上是独立的状态方程,从而恒星的物质含量。
2018-10-22 gr-qc
Perturbations and stability of black holes with static scalar hair in general GLPV theories
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学);Kyoto University(京都大学);Ramkhamhaeng University(兰甘亨大学);Waseda University(早稻田大学);Naresuan University(纳瑞宣大学)
该研究推导了一般GLPV理论中带静态标量毛黑洞的微扰与稳定性相关方程,确定了保证稳定的相容性条件,构造了标量-高斯-博内黑洞的超越Horndeski形变并分析了其稳定性。
2026-09-02 gr-qc hep-ph hep-th
Neutron Star Radial Perturbations for Causal, Viscous, Relativistic Fluids
本文研究了Eckart、BDNK和MIS三种相对论粘性流体模型在中子星背景下的径向微扰,发现小粘性下三者稳定性相同,并首次确立了这些非平衡流体模型在中子星上的径向稳定性判据。
2025-09-17 gr-qc
Coupling of radial and non-radial oscillations of Neutron stars
本文是我们研究静态球形星的一阶径向和非径向相对论扰动耦合的进展报告。我们的目标是研究这种耦合对中子星的引力波信号的影响。特别是,我们正在寻找的存在的共振和参数放大,在非径向振荡的阻尼时间的变化等,为此,我们已经开发了一种形式主义,引入规范不变量来描述耦合。它们的方程具有与一阶非径向扰动方程相同的结构,加上一些源项,这使得它们非常适合于时域研究。
2004-11-03 astro-ph gr-qc
Effect of viscosity and thermal conductivity on the radial oscillation and relaxation of relativistic stars
在本文中,我们提出了一个通用的线性化动力学方程的相对论性恒星的小绝热径向振荡。动力学方程的推导考虑了中子星物质的粘性和热导率的影响,这些影响直接决定了可观测双星的最小周期。应用变分原理确定一组离散的具有复特征值的特征函数。本征值的实部和虚部分别表示非旋转中子星径向振荡的固有频率的平方和弛豫时间。我们提供了一个合适的框架,可以补充各种潜在的冷核物质模型计算的归一化本征频率的频谱具有一定的数值精度。在最后一节中,我们提供了一个定性的估计,在合理均匀的中子星中,粘性和热导率消耗径向振荡模式的动能的速率,而不依赖于显式的数值计算。
2019-09-14 gr-qc
Slow rotation of a localized Kalb-Ramond wormhole: Wald charges and fractional quadrupolar hair
New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);Institute of Fundamental and Applied Research, National Research University TIIAME(国立研究大学TIIAME基础与应用研究所)
本文构建了Kalb-Ramond虫洞的慢旋转解,发现其具有零ADM质量、有限角动量及分数四极毛发,揭示了荷与多极渐近性的分离。
2026-09-09 gr-qc
Einstein-Maxwell-scalar black holes with massive and self-interacting scalar hair
最近,带电黑洞的自发标量化引起了人们的广泛关注,并激发了Einstein-Maxwell标量模型的研究。然而,这些研究只考虑了无质量和非自相互作用的标量场。本文通过研究Einstein-Maxwell标量模型中标量场质量和自相互作用项对自发标量化的影响,以及对弦论激发的强子黑洞的影响,考虑了一种更现实的处理方法。我们评估的领域存在的黑洞解,热力学偏好和径向配置文件。然后我们讨论了标量化解的稳定性,重点是球扰动,发现所有研究的解都是稳定的。
2020-09-02 gr-qc hep-th
Projected Constraints on Scalarization with Gravitational Waves from Neutron Star Binaries
某些标量-张量理论具有赋予恒星标量头发的性质,来源于恒星自身的紧密性(自发标量化),或者对于双星系统,来源于伴星的标量头发(诱导标量化)或轨道结合能(动力标量化)。双星系统中的标量化恒星呈现出不同于广义相对论的保守动力学,并且在度规微扰中也可以激发标量模式,带走偶极辐射。因此,双星轨道的收缩速度比广义相对论预测的要快,从而改变了轨道周期的衰减速度。尽管如此,标量-张量理论仍然可以通过现有的脉冲双星测试,因为观测到的脉冲双星可能不够紧凑,或者没有足够的轨道约束来激活标量化。因此,在致密双星吸气的最后阶段发射的引力波是标量化效应的理想探测器。对于先进的LIGO的标准投影灵敏度,我们在这里表明,如果中子星足够紧凑,进入探测器的灵敏度带已经标度化,然后引力波可以放置约束至少可比的二元双星。如果恒星在带内吸气时动态标量化,那么只要标量化在吸气中足够早地发生,大约低于50 Hz的轨道频率,限制仍然是可能的。在进行这些研究,我们得出一个易于计算的数据分析措施,一个综合的相位差之间的广义相对论和修改后的信号,直接映射到贝叶斯因子,以确定是否修改后的重力效应是可检测的。最后,我们发现,定制的模板是同样有效的模型无关,参数化后爱因斯坦波形在检测这种修改后的重力效应在现实的信噪比。
2014-11-28 gr-qc
Spinning Black Holes with Scalar Hair and Horizonless Compact Objects within and beyond General Relativity
过去的几年给我们带来了观测引力物理学的黄金时代。LIGO/Virgo/KAGRA合作对引力波的几次观测,以及EHT合作对M87中心超大质量黑洞周围阴影和光透镜的几次观测,将为科学界指明正确的方向,以找到克尔假说的答案。为了遵循这一方向,有必要系统地构建和分析具有附加场的广义相对论或修正的引力理论中的解的物理性质。在这篇论文中,我们将提供这样的结构和分析的紧凑对象内(复杂)Einstein-Klein-Gordon理论与各种标量势和一个特殊的标量张量理论-移位对称Horndesky理论。在简要介绍了一些贯穿本论文的关键问题之后,我们讨论了有和没有标量毛的Kerr黑洞的视界几何。我们继续构造和研究与前一章讨论的相同的毛状解,但具有更高的方位调和指数。在接下来的两章中,我们在量子色动力学轴子势的基础上引入了一个不同的标量势,得到并研究了无水平紧致天体和黑洞。然后,我们转到移位对称的Horndeski理论,在那里我们执行类似的构造和分析已经提到的。最后,我们导出了光环的径向稳定性与其周围的类时圆轨道之间的关系。我们接着研究了类时粒子落向所有致密物体时,引力能在辐射中的转换效率。最后,我们提出一些结论和意见。
2022-04-05 gr-qc
Three-Hair Relations for Rotating Stars: Nonrelativistic Limit
天体物理学上的黑洞外部的引力场完全由它们的质量和自旋频率来描述,正如无毛定理所表达的那样。这些定理假定真空时空,因此它们只适用于黑洞,而不适用于恒星。尽管如此,我们分析发现,任意快速刚性旋转的恒星的引力势仍然可以完全描述只有他们的质量,自旋角动量,和四极矩。虽然这些结果是在非相对论极限下得到的(在广义相对论的弱场展开式GR中达到领先阶),但它们也与旋转中子星的完全相对论数值计算相一致。这种用三个量描述源外引力势的方法是近似普适的(与状态方程无关)。这种普适性可以用来打破脉冲星和未来的引力波观测中的简并,以提取更多的物理和测试GR在强场制度。
2014-05-17 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
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
Neutron stars in Gauss-Bonnet extended Starobinsky gravity
本研究在高斯-博内扩展的Starobinsky引力中研究中子星性质,发现高曲率耦合显著影响恒星结构及转动惯量,其与广义相对论的差异有望被未来高精度观测探测到。
2024-12-15 gr-qc
An Entropy-Area Law for Neutron Stars Near the Black Hole Threshold
中子星表现出一套独立于它们的状态方程的普适关系,这与黑洞没有任何关系。受此启发,我们分析和数值探索连接中子星和黑洞普遍性的其他关系。通过分析两种不同的度量,我们发现某些重标度熵具有几乎普适的行为。我们还发现,当中子星的致密性接近黑洞极限时,重新标度的熵接近黑洞的熵,并且热力学熵以一种更加普遍的方式与恒星表面积标度。
2018-10-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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
Non-linear radial oscillations of neutron stars: Mode-coupling results
致密恒星中振荡模式的非线性行为是当前相当感兴趣的一个课题。对这种现象的精确数值研究可能需要强大的新方法来进行流体和时空计算。我们建议,这种方法的一个关键组成部分将是非线性演化的背景固定平衡星的偏差。我们研究了这种方法的可行性,将其应用到一个中子星的非线性径向振荡,并探讨了这个问题的各种数值非线性特征,为大范围的振幅。对二次模和高阶模的耦合和能量的非线性传递进行了详细的论证和分析。
2001-10-22 astro-ph gr-qc
Nonlinear radial oscillations of neutron stars
致密恒星中的非线性振荡效应引起了人们的广泛兴趣。为了在完全非线性的广义相对论框架内研究这种现象,需要高精度的数值研究。我们提出了一个专门为研究量身定制的数值方案,根据制定的时间演变的偏离一个固定的平衡配置。利用这一技术,我们研究了与中子星径向振荡相关的非线性效应。特别是,我们讨论了模式耦合由于非线性相互作用,共振现象的发生,激波形成附近的恒星表面以及能力的非线性稳定微扰不稳定的中子星模型。
2009-09-23 astro-ph.SR gr-qc
Motion of particles around a magnetically charged Euler-Heisenberg black hole with scalar hair and the Event Horizon Telescope
本文研究磁荷Euler-Heisenberg标量毛黑洞中粒子和光子的运动,计算黑洞阴影并与M87*和Sgr A*的观测对比,从而对标量毛、磁荷和EH参数施加约束。
2023-11-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
How short can stationary charged scalar hair be?
现在已经确定的是,带电旋转的Kerr-Newman黑洞可以支持由最小耦合质量标量场组成的束缚态带电物质配置。本文证明了外支定态带电标量组态{ \it}不能是任意紧的.特别地,对于由带电旋转近极值Kerr-Newman黑洞支撑的线性化带电质量标量场,我们导出了外部带电标量“云”有效长度的非常紧凑的下界$(r_{\text{field}}-r_+)/(r_+-r_-)>1/s^2$ [这里$r_{\text{field}}$是静止标量位形的径向峰值位置,和$\{s\equiv J/M^2, r_{\pm}\}$分别是中心支撑Kerr-Newman黑洞的无量纲角动量和视界半径]。值得注意的是,这个下界是普适的,因为它与所支持的带电标量场的物理参数(固有质量、电荷和角动量)无关。
2022-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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