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正则化4维Einstein$-$Gauss$-$Bonnet引力下各向异性暗物质玻色星

广义相对论与量子宇宙学 2025-10-21 v1 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

本文在正则化的四维Einstein-Gauss-Bonnet(4D EGB)引力理论框架下构建了各向异性玻色暗物质星(DMS)解。运用尺度正则化,我们求解自互作用复标量场在稀薄多项式 regime 下的修正Tolman-Oppenheimer-Volkoff方程,各向异性参数化为 σ=βpr(1e2λ)\sigma = \beta\, p_r \left( 1 - e^{-2\lambda} \right)。我们对 (α,β)(\alpha,\beta) 参数域进行全面数值分析,其中 α[0,8] km2\alpha \in [0,8]~\mathrm{km}^2β[2,0]\beta \in [-2,0],以检验质量-半径关系并评估多个稳定性指标,包括静态平衡 dM/dpcdM/dp_c、声速因果性、径向绝热指数 Γr\Gamma_r 以及能量条件。正的Gauss-Bonnet 耦合增强了最大质量和紧凑度(例如,α=0\alpha=0Mmax1.62MM_{\rm max} \approx 1.62\, M_\odotα=8 km2\alpha = 8~\mathrm{km}^2 时升至 2.09M\approx 2.09\, M_\odot),而负各向异性则降低了它们(例如,从 β=0\beta=02.21M\approx 2.21\, M_\odot 降至 β=2\beta = -21.73M\approx 1.73\, M_\odot)。所得配置在质量峰值处保持静态稳定,并满足物理准则。该工作在系统性地将各向异性纳入正则化4D EGB框架内,扩展了以往各向同性玻色星分析。这些发现为在修正引力下 compact 暗物质对象的观察相关预测提供了依据。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.15549,
  title  = {Anisotropic Dark Matter Bosonic Stars in regularized 4D Einstein$-$Gauss$-$Bonnet gravity},
  author = {Mohamamd Mazhari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.15549},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 9 figures, 2 Table