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大张力膜世界中的致密星:与NICER和引力波数据一致的轻微负Weyl耦合

广义相对论与量子宇宙学 2026-07-10 v1 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理

摘要

我们使用多信使观测的贝叶斯推断来约束唯象膜世界模型中致密星的参数空间,该模型受有效的Sahni--Shtanov方案启发。恒星结构由修正的Tolman--Oppenheimer--Volkoff方程描述,该方程包含局域二次膜修正和非局域Weyl扇区的唯象闭合,由膜张力λ\lambda、Weyl耦合αU\alpha_{\mathcal{U}}和Weyl状态方程参数wUw_{\mathcal{U}}参数化。使用SLy状态方程,我们进行了仿射不变系综马尔可夫链蒙特卡罗分析,结合了GW170817(LIGO/Virgo)和NICER对PSR~J0740++6620和PSR~J1231-1411观测的质量--半径后验。后验给出log10(λ/km2)=3.98+1.521.44\log_{10}(\lambda/\mathrm{km}^{-2})=3.98^{+1.52}{-1.44}(68%),表明处于大膜张力区域,其中局域高能修正为次主导。Weyl耦合被约束为αU=0.15+0.300.08\alpha{\mathcal{U}}=-0.15^{+0.30}{-0.08}(68%),而wUw{\mathcal{U}}仍受弱约束,95%置信区间为[1.25,,1.02][-1.25,,1.02]。推断的恒星性质为Mmax=2.30+0.140.08,MM_{\max}=2.30^{+0.14}{-0.08},M\odotR1.4=13.310.57+0.54,kmR_{1.4}=13.31^{+0.54}_{-0.57},\mathrm{km}(68%),超过了SLy状态方程对应的广义相对论预言。95%后验区间延伸到GW190814次级质量范围,尽管中位数和最佳拟合值仍低于该范围。这些结果表明,具有轻微负Weyl耦合的大张力膜世界与当前NICER和引力波约束一致,无需对广义相对论进行大的偏离。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.09836,
  title  = {Compact stars in a large-tension braneworld: mildly negative Weyl coupling consistent with NICER and gravitational-wave data},
  author = {Samuel Isidoro dos Santos Júnior and Rafael Camargo Rodrigues de Lima and Pedro Henrique Ribeiro da Silva Moraes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.09836},
  year   = {2026}
}

备注

15 pages, 2 figures