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激发态费米子-玻色子星的稳定化机制

广义相对论与量子宇宙学 2021-09-22 v1

摘要

我们在球对称下数值研究了激发态费米子-玻色子星的非线性稳定性。此类由费米子和玻色子组成的复合假想星是引力束缚、正则且静态的构型,在耦合的 Einstein-Klein-Gordon-Euler 理论框架内描述。激发态构型的特征在于(复、有质量)标量场——玻色部分——的径向剖面在星内至少有一个节点。在我们之前的数值研究中,已揭示此类构型由标量场云吸积到已形成的中子星上而动态出现。受该发现启发,我们在此构建激发态费米子-玻色子星的平衡构型,并利用数值相对论模拟研究其稳定性性质。此外,我们还从满足约束的通用初始数据分析其动态形成。与已知通常不稳定的纯激发态玻色子星相反,我们的研究揭示了这些激发态混合星的费米子与玻色子组分之间出现了一种协同稳定化机制。尽管类似的稳定化机制例子最近在 \ell-玻色子星和多场多频玻色子星的背景下被讨论,我们的结果似乎表明该稳定化机制是纯粹的引力效应,且不依赖于伴星的物质类型。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.00530,
  title  = {A stabilization mechanism for excited fermion-boson stars},
  author = {Fabrizio Di Giovanni and Saeed Fakhry and Nicolas Sanchis-Gual and Juan Carlos Degollado and José A. Font},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.00530},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages, 16 figures