On stability of a neutron star system in Palatini gravity
在静态和球对称几何条件下,我们给出了$f(\hat{R})$ Palatini引力的广义Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程.我们还证明了一个中子星是一个稳定的系统,与泛函$f(\hat{R})$的形式无关
2018-05-16 gr-qc hep-th
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
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
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
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
Rotating Neutron Stars in F(R) Gravity with Axions
研究了核物质GM 1状态方程下,在带有轴子标量场的$R^2$引力场中均匀旋转中子星的平衡位形。给出了某些频率下的质量-半径图、质心能量密度图,并与静态星进行了比较。我们还计算了恒星的赤道半径、极半径和转动惯量。对于轴子场$ϕ$,假设耦合形式为$\sim R^2ϕ$。从我们的考虑中得出了几个有趣的结果。由于耦合项的贡献,给定EoS的最大可能恒星质量增加。与广义相对论相比,我们发现了提高最大旋转频率的可能性。因此,快速旋转恒星的质量下限降低。对于频率为$f=700$ Hz的中子星,质量为$\sim M_\odot$的中子星可以存在于某些参数的选择中(在广义相对论中,对于相同的EoS,这个极限大约是$1.2 M_{\odot}$)。我们的解决方案的另一个特点是相对较小的增加恒星半径的高频率相比,静态的情况下。因此,最终发现一类新的中子星在$R^2$重力与轴子,即快速旋转的致密星与中等质量。
2020-08-25 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Slowly rotating neutron stars in the nonminimal derivative coupling sector of Horndeski gravity
本文在Horndeski理论的非最小导数耦合扇区框架下,研究了慢转中子星的构造。我们将球对称解的大半径展开与宇宙学解相匹配,发现最可行的模型只有一个自由参数。然后,通过使用几个列表和现实的状态方程,我们建立数值上界这个参数,以建设中子星在慢旋转近似与最大质量的今天观察到的。最后,我们研究了这些天体的表面红移和惯性,并与已知数据进行了比较。
2016-04-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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 in Mimetic Gravity
本文对理想流体中基于拟重力的流体静力平衡方程进行了修正。在广义相对论和拟引力理论下,利用已知的不同状态方程,研究了中子星的结构性质。比较所得到的结果,我们表明,不同于广义相对论,我们可以找到适当的状态方程,支持在模拟重力的背景下观测数据。我们还发现,相对论平均场为基础的状态方程模型的结果更好地符合观测数据比非相对论模型。
2022-05-08 gr-qc hep-th
Neutron Star properties in $f(\mathcal{R})$ gravity
本研究基于现有文献系统推导并详细阐释了$f(\mathcal{R})$引力与广义相对论框架下中子星的相关场方程、TOV方程及两类潮汐爱数表达式,便于学界理解相关理论内容。
2023-06-13 astro-ph.HE gr-qc
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
The mass-radius relation for neutron stars in $f(R)=R+αR^2$ gravity: a comparison between purely metric and torsion formulations
在$f(R)=R+αR^2$引力理论框架下,我们利用与LIGO约束相容的状态方程,研究了中子星的真实模型。即APR 4、MPA 1、SLy和WW 1。本文通过数值求解修正的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程,研究了度规和扭转$f(R)=R+αR^2$引力模型中的质量-半径关系。特别是,我们观察到扭转效应减少的紧凑性和总质量的中子星相对于广义相对论的预测,因此模仿的效果,一个排斥性的大规模的领域。在度规理论中,情况正好相反,质量和紧致度随着$α$的增加而增加,从而导致超过标准广义相对论极限的过量质量。我们还发现,$α$的符号必须颠倒,无论考虑度量理论(正)或扭转(负),以避免爆破的解决方案。这可以通过确定参数$α$的符号来绘制一个简单的测试,以确认或丢弃一个或另一个理论。
2020-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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
Binary neutron star mergers in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet gravity
相对于其他已知的天体物理学通道,中子星双星合并可能导致质量较小的黑洞,与质量较大的紧凑天体双星相比,它有可能探测在较小曲率尺度下出现的对广义相对论的修改。作为这方面的一个代表性例子,在这里,我们研究了双中子星合并在移位对称爱因斯坦标量高斯Bonnet引力使用完整的,非微扰演化方程的演变。我们发现,即使在大的修正重力耦合值(如预期的那样,中子星在这个理论中没有标量电荷)的影响是小的。然而,合并后可能会有强烈的标量效应,包括辐射。当黑洞形成时,它会产生标量电荷,影响振铃引力波信号。在一个较长寿命的残留恒星持续合并后的情况下,我们发现,类似的黑洞形成的情况下,恒星源的标量辐射水平的振荡。在残留的恒星,我们进一步发现,在耦合值相当于最大值的黑洞解的相同质量的存在,有显着的非线性增强的标量场,如果足够大,导致崩溃的演变,似乎是由于损失的双曲性的基本方程。
2022-11-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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
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
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
Magnetic Neutron Stars in f(R) gravity
在f(R)引力框架下考虑了具有强磁场的中子星。为了描述磁场中的致密物质,采用了重子八重态通过$σ$ $ρ$ $ω$ -场相互作用的模型。超电离过程导致状态方程软化,最大质量降低。研究了在Ricci标量$R$中含有二次和三次修正的模型中强磁场对Hilbert-Einstein作用量的影响。对于大的场,质量-半径关系与广义相对论的关系只有在质量接近最大值的恒星上才有很大的不同。另一个有趣的特征是在恒星的中心区域可能存在更紧凑的稳定恒星,它们具有极大的磁场($\sim 6\times 10^{18}$ G,而不是广义相对论中的$\sim 4\times 10^{18}$ G)。由于立方项,最大质量的显著增加是可能的。
2014-05-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Supermassive Neutron Stars in Axion $F(R)$ Gravity
我们研究了轴子$R^{2}$引力作用下的中子星。曲率场和轴子场$ϕ$之间的耦合假定为简单形式的$\sim R^2ϕ$。当轴子质量在$m_{a}\sim 10^{-11}-10^{-10}$ eV范围内时,中子星内可能存在孤子核和相应的$\sim 100$ km大小的晕。因此,$R^2$项的有效贡献在恒星内部增长,并导致恒星参数(即质量和半径)的变化。我们得到了大范围质量下恒星质量的增加与中心密度无关。因此,对于给定的状态方程,最大可能质量增加。同时,与GR相比,恒星半径的增加并不显著。{因此,对于实际状态方程(我们考虑了APR状态方程),我们的模型可以预言可能存在质量为$M\sim 2.2-2.3M_\odot$,半径为$R_{s}\sim 11$ km的超大质量致密星。在广义相对论中,只有在不切实际的、极其僵硬的状态方程中,才能得到具有这种特征的中子星。请注意,质量的增加是由于恒星外部标量曲率的解的变化而发生的。在GR中,恒星表面上的曲率降为零,其中$ρ=p=0$。在所考虑的模型中,由于轴子“galo”围绕恒星,标量曲率与真空$R^2$引力相比下降得更慢。
2020-01-23 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Effect of Torsion on Neutron Star Structure in Einstein-Cartan Gravity
该研究在爱因斯坦-嘉当引力框架下,分析微物理自旋和旋转诱导的挠率对中子星结构的影响,发现旋转诱导挠率可使中子星半径最多减小900米,效应显著且可通过现有或近期技术检验。
2024-12-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Neutron stars as extreme laboratories for gravity tests
中子星在研究基础物理学的各个重要方面,特别是强场重力测试和超致密核物质在低温下的状态方程方面,用途广泛。然而,在许多情况下,这两个目标相互退化。我们讨论如何脉冲星计时和引力波提供准确的测量中子星系统,以及如何有效地打破简并使用工具,如普遍的关系。我们还提出了未来的机遇和挑战的中子星物理领域的观点。
2022-09-07 astro-ph.HE gr-qc nucl-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
Neutron Stars in Scalar-tensor Gravity with Quartic Order Scalar Potential
在这项工作中,我们研究了静态中子星上的非最小耦合四阶标量模型的影响,与非最小耦合的约旦框架是$f(ϕ) = 1 + ξϕ^2$的形式。特别是,我们推导出爱因斯坦框架的托尔曼-奥本海默-Escheroff方程,并通过数值积分他们的内部和外部的中子星,使用双射击蟒蛇3为基础的数值代码,我们提取的质量和半径的中子星评估最终在约旦框架,以及其他几个相关的物理量的兴趣。对于中子星的状态方程,我们采用分段多方状态方程,其中心部分是Skyrme-Lyon(SLy)、Akmal-Pandharipande-Ravenhall(APR)或Wiringa-Fiks-Fabrocini(WFF 1)状态方程。由此产生的$M-R$图是兼容的观测边界所施加的GW 170817事件,需要一个静态的$M\sim 1.6 M_{\odot}$中子星的半径大于$R=10.68^{+15}_{-0.04}$公里和静态中子星的半径对应的最大质量的恒星大于$R=9.6^{+0.14}_{-0.03}$公里。此外,在广义相对论中被静态中子星排除在外的WFF 1 EoS,在四阶标量模型中子星模型中得到了与GW 170817事件一致的真实结果。
2022-03-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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
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
Neutron stars more compact than black holes in quasi-topological gravity: Equilibrium configurations and radial stability
Hunan Normal University(湖南师范大学)
本文研究了在准拓扑引力中中子星的平衡结构和径向稳定性,发现高中央密度下中子星的紧凑性可以超过黑洞极限,并且在广义相对论中不稳定配置在准拓扑引力中可能被稳定化。
2026-07-23 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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
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
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
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
Ferromagnetic Neutron Stars in Scalar-Tensor Theories of Gravity
在中子星中可以发生铁磁自旋有序。这种相变改变了中子星的状态方程。本文应用标量-张量引力理论,研究了处于铁磁相的中子星的结构。考虑零温下具有Skyrme型相互作用的铁磁中子物质的物态方程,利用具有充分负的耦合常数的标量-张量引力理论,研究了铁磁中子星中的自发标度化.在此基础上,给出了铁磁中子星的质量与中心密度的关系、标量场和质量与密度的分布、不同中心密度下的中心标量场以及质量与半径的关系。此外,我们还研究了耦合常数对铁磁中子星标量化的影响。计算了耦合常数对标量化临界密度和铁磁中子星标量电荷的影响。此外,我们还研究了自发标量化发生时的耦合常数的最大值,给出了中子物质状态方程对这个临界值的影响。
2019-02-27 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
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
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
Cosmological Bound from the Neutron Star Merger GW170817 in scalar-tensor and $F(R)$ gravity theories
我们考虑标量张量理论和$F(R)$引力理论中宇宙引力波的演化作为修正引力的典型模型。虽然传播速度没有从光速改变,但当我们将这些修改的引力理论中的传播与$Λ$ CDM模型中的传播进行比较时,传播相位发生了变化。相位变化可能在未来的观测中被发现。
2018-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Torsion Gravity Effects on Charged-Particles and Neutron Interferometers
研究了带电粒子量子干涉中的挠率引力效应。本文给出了轴向扭转对金属壳内Schiff-Banhill效应(SB)的影响。估计了地球表面扭转对(SB)实验的影响.计算了扭转重力对中子干涉测量Sagnac相移的影响。
2001-11-04 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
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
Modified Gravity (MOG) and Heavy Neutron Star in Mass Gap
将修正的引力理论应用于引力波双星合并GW 190814,证明了中子星的修正的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程可以产生质量为$M=2.6 -2.7 M_\odot$的中子星,从而可以将双星的二次成分确定为处于假设质量隙$2.5 - 5 M_\odot$中的重中子星.
2020-08-10 astro-ph.CO gr-qc
Constraining gravity with hadron physics: neutron stars, modified gravity and gravitational waves
aLIGO科学和VIRGO合作发现的引力波为更好地测试和理解核强子和引力的强相互作用提供了机会。假设广义相对论成立,我们可以将强子物理学约束在中子星上。但是,关于强子物质的状态方程和输运性质的精确知识也可以用来约束引力理论本身。我回顾了几个这样的机会的背景下修改f(R)引力,中子星的最大质量,和进展的中子物质的状态方程的手征有效场论的QCD。
2016-11-30 gr-qc nucl-th
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 general relativity and scalar-tensor theory of gravity
在广义相对论和标量-张量引力理论中讨论了中子星的质量和半径,并将其与相对论平均场框架下的核物质状态方程所产生的不确定性进行了比较。结果表明,天体物理和引力波观测的中子星半径与质量$M \lesssim 1.4 M_{\odot}$约束的核物质状态方程,特别是密度依赖的核对称能。未来对大质量中子星的观测可能会限制标量-张量理论的耦合参数,前提是对致密核物质状态方程达成普遍共识。
2019-07-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Super-light baryphotons, Weak Gravity Conjecture and Exotic instantons in Neutron-Antineutron transitions
在姊妹论文\cite{Addazi:2015pia,Addazi:2016rgo}中,我们讨论了一个新的超轻重子光子的电流边界,与一个$U(1)_{B-L}$规范,从中子-反中子电流数据,这是竞争Eötvös型实验。在这里,我们讨论了弦论和量子引力中可能的重子光子探测的含义。一个非常轻的规范玻色子的发现应该意味着弱引力猜想的违反,对我们理解全息术、量子引力和黑洞有着深远的影响。在另一方面,我们表明如何检测重子光子也将排除所有的$B{-}L$违反运营商从奇异弦瞬子的产生。我们将否认文献中的常见说法,即中子-反中子可以间接测试至少一个$300-1000\, \rm TeV$标度。重子的散射可以提供普朗克(或弦)尺度(量子黑洞、全息术和非微扰弦效应)的间接信息。这强烈地激发了新的中子-反中子实验,可调磁场专用于超轻重子光子的检测。
2017-08-09 gr-qc hep-ph hep-th
Neutron-star mergers in scalar-tensor theories of gravity
引力的标量-张量理论是广义相对论的自然唯象替代品,在广义相对论中,引力相互作用除了通常的张量引力子外,还由标量自由度介导。在这些理论的参数空间的区域,从太阳系实验和双星脉冲星观测的约束得到满足,我们表明,中子星双星呈现显着的差异,从广义相对论在后期的螺旋和合并阶段。特别是,与孤立的中子星的自发标度化相关的现象发生在双星系统演化的后期阶段,对随后的动力学产生重要影响。我们评论我们的研究结果的相关性,为即将到来的先进LIGO/处女座探测器。
2013-04-24 astro-ph.HE gr-qc
Structure of neutron stars in massive scalar-tensor gravity
我们计算了具有大质量标量场的二阶导数标量-张量引力理论中的球对称中子星模型族。我们提出的数值方法,使我们能够计算所产生的时空无限半径使用松弛算法上的紧化网格。我们讨论了由此得到的中子星模型的弱标化分支和强标化分支的结构,以及它们对理论的标量扇区和张量扇区之间的线性和二次耦合参数$α_0$、$β_0$以及标量质量$μ$的依赖性。对于高度负值的$β_0$,我们遇到的配置类似于“引力原子”,由一个高度紧凑的重子星周围的标量云。基于结合能计算的稳定性分析表明,这些配置是不稳定的,我们希望他们迁移到模型与径向减少重子密度{ \it和}标量场强度。
2020-08-31 astro-ph.HE gr-qc
The I-Q relations for rapidly rotating neutron stars in $f(R)$ gravity
本文研究了中子星的归一化$I$ - $Q$关系在一类特殊的$f(R)$引力理论中的行为,即$R^2$引力理论,它是广义相对论在强场区最自然、最简单的推广之一。我们研究了慢速旋转和快速旋转两种情况。结果表明,对于固定的归一化转动参数,$I$ - $Q$关系仍然保持近似的状态方程无关性,但与广义相对论情况相比,偏离普适性的程度可能会稍大一些.在我们的研究中,最有趣的是,与纯爱因斯坦理论的差异可以达到20%以上。这与大多数引力替代理论有质的不同,在这些理论中,规范化的$I$ - $Q$关系与广义相对论的情况几乎没有区别,并且可能导致未来对$f(R)$理论的观测约束。
2015-07-01 astro-ph.HE gr-qc
Compactness of neutron stars and Tolman VII solutions in scalar-tensor gravity
本文系统地研究了中子星作为引力标量张量理论中的Tolman VII解的紧性。结果表明,当耦合常数限制在天文观测值范围内时,广义相对论下的中子星的最大紧度比标量张量引力下的大.此外,我们表明,虽然超紧凑的恒星,半径小于Regge-Wheeler势峰,可以存在于广义相对论(例如,Tolman VII解),它们的标量化对应物甚至在均匀密度星的极限情况下也不能被构造。
2018-06-02 gr-qc
Testing universal relations of neutron stars with a nonlinear matter-gravity coupling theory
由于我们对核密度以外的物态方程的无知,中子星至今还没有一个统一的理论模型。因此,令人惊讶的是,可以存在连接中子星的不同物理量的普遍的与EOS无关的关系。Lau等人[ApJ,714,1234(2010)]发现,$f$模式振荡的频率、质量和转动惯量通过普适关系连接。最近,Yagi和Yunes [Science,341,365(2013)]发现了质量、转动惯量、Love数和四极矩之间的I-Love-Q普适关系。在本文中,我们研究这些普遍的关系在Eddington启发Born-Infeld(EiBI)引力。这个理论与广义相对论(GR)的区别仅在于高密度时,这是由于物质和引力之间的非线性耦合。因此,它为我们提供了一个理想的情况下,以测试如何鲁棒性的普遍关系的NS相对于引力理论的变化。由于Delsate和Steinhoff最近开发的EiBI引力的表观EOS公式[Phys. Rev. Lett.,109,021101(2012)],我们能够使用与GR中相同的技术来研究EiBI引力中的普适关系。我们发现EiBI引力中的普适关系与GR中的普适关系基本相同。我们的工作表明,在当前可行的耦合常数内,至少存在一种修正的引力理论,它与GR在意想不到的普适关系上是不可区分的。
2014-01-13 astro-ph.HE gr-qc
BPS Skyrme neutron stars in generalized gravity
研究了BPS Skyrme模型描述的核物质与广义引力的耦合。具体地说,我们考虑的Starobinsky模型,它提供了领先的顺序修正的Einstein-Hilbert作用。静态解决方案描述中子星被发现为全场论和平均场近似。在中子星的数值计算中,我们总是采用非微扰方法考虑完整的Starobinsky模型。我们的许多结果类似于以前的研究中子星的Starobinsky模型使用其他模型的核物质,但也有一些令人惊讶的差异。与表面红移相关的“牛顿质量”,例如,结果大于ADM质量在我们的模型中,与其他调查。这种差异与BPS Skyrme模型所描述的核物质的特别高的刚度有关,并提供了一种有趣的可能性来区分广义重力中的核物质的不同模型。
2020-08-19 gr-qc hep-th nucl-th