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中子星曲率与其若干性质之间的关联

高能天体物理现象 2025-04-24 v4 广义相对论与量子宇宙学 核理论

摘要

根据广义相对论,大质量天体在其周围时空引发曲率。在本研究中,利用由相对论平均场、密度依赖 RMF 和 Skyrme-Hartree-Fock 状态方程导出的各种曲率量计算了中子星的表面曲率(SC)。借助 Tolman-Oppenheimer-Volkoff 方程计算了中子星的性质,包括质量、半径、紧致度与中心密度。分析揭示了对标准 1.4 MM_{\odot} 中子星,SC 与紧致度之间存在显著的立方关联,相关系数为 0.99,表明近乎线性关系。对标准星,SC 与其半径之间也观察到类似的显著逆立方关联。然而,这些关联在最大质量中子星处减弱。此外,建立了标准中子星 SC 与无量纲潮汐形变率(Λ\Lambda)之间的普适关系。利用 GW170817 的潮汐形变率约束(Λ1.4=190120+390\Lambda_{1.4} = 190_{-120}^{+390}),表面曲率在 90% 置信水平下被限制为 SC1.4(1014)=2.870.78+0.30_{1.4} (10^{14}) = 2.87^{+0.30}_{-0.78}。此外,GW190814 事件中次级分量的潮汐形变率约束(Λ1.4=616158+273\Lambda_{1.4} = 616_{-158}^{+273})给出了更严格的限制,结果为 SC1.4(1014)=2.030.36+0.27_{1.4} (10^{14}) = 2.03^{+0.27}_{-0.36}。这些发现表明,与 GW170817 相比,GW190814 事件对 SC 施加了更严格的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.13673,
  title  = {Correlation between the curvature and some properties of the neutron star},
  author = {S. K. Biswal and H. C. Das and Ankit Kumar and Bharat Kumar and Rashmita Jena and Padmalaya Dash and S. K. Patra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.13673},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 5 figures, Published in IJMPE