广义相对论中的超紧致各向异性恒星与引力真空星
Ultracompact anisotropic stars and gravastars in general relativity
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中文总结 AI 辅助
该研究在广义相对论框架下，通过协变各向异性物态方程与厚壳构建法，构建出接近黑洞紧致度的超紧致各向异性恒星与引力真空星模型，解决了中心压强发散问题。
中文摘要 AI 辅助
我们研究广义相对论中具有各向异性应力的静态球对称超紧致天体。利用协变各向异性物态方程并假设密度均匀，我们构建了一个以解析解为主的模型，该模型允许超出布赫达尔极限的构型，且紧致度可任意接近黑洞值。这些解呈现出两个由紧致度与各向异性参数空间中的临界曲线分隔的区域，该临界曲线与中心压强的发散相关：一类是具有正中心压强的正则各向异性构型，另一类是任意各向异性下具有负中心压强的奇异构型。在后一情形中，我们表明引入厚壳可消除压强发散，得到正则超紧致引力真空星构型。我们进一步利用该厚壳构建方法，分别构建了各向异性与各向同性的引力真空星模型。
英文摘要
We study static, spherically symmetric ultracompact objects in General Relativity with anisotropic stress. Using the covariant anisotropic equation of state and assuming homogeneous density, we construct a mostly analytical model admitting configurations beyond the Buchdahl limit and with compactness arbitrarily close to the black hole value. The solutions exhibit two regimes separated by a critical curve in the parameter space of compactness and anisotropy, associated with the divergence of the central pressure: regular anisotropic configurations with positive central pressure, and singular configurations with negative central pressure for arbitrary anisotropy. In the latter case, we show that introducing a thick shell removes the pressure divergence, yielding regular ultracompact gravastar configurations. We further construct both anisotropic and isotropic gravastar models using this thick-shell construction.
发表机构
- Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）
- Universidade do Estado de Rio de Janeiro（里约热内卢州立大学）
- University of Oslo（奥斯陆大学）
- Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav)（国立理工学院高级研究中心）
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