带电理想流体星的动力学与热力学稳定性
广义相对论与量子宇宙学
2023-06-21 v2 高能物理 - 理论
摘要
我们将 Wald 形式体系应用于 Einstein-Maxwell-带电流体系统的拉格朗日表述，对带电理想流体星的动力学与热力学稳定性进行了详尽分析。结果发现，附加电磁场的存在以及带电流体所经受的洛伦兹力，均不对先前针对中性理想流体星所得结果的关键步骤构成任何阻碍。因此，在 ADM -动量不变的平凡扰动辛补空间中处于动力学平衡的带电星，其动力学稳定性判据由类时 Killing 场相关联的典范能量非负性给出；并进一步针对非轴对称与轴对称扰动证明，对这些受限扰动的动力学稳定性也意味着对更一般扰动的动力学稳定性。另一方面，处于热力学平衡的带电星其热力学稳定性的必要条件由随动系中 ADM 角动量不变的所有线性 on-shell 扰动的典范能量正性给出，这等价于当限制到轴对称扰动时类时 Killing 场相关联的典范能量正性。作为副产品，我们进一步确立了静态、球对称等熵带电星的球对称扰动的动力学与热力学稳定性之间的等价性。
引用
@article{arxiv.2211.11574,
title = {Dynamic and Thermodynamic Stability of Charged Perfect Fluid Stars},
author = {Kai Shi and Yu Tian and Xiaoning Wu and Hongbao Zhang and Jingchao Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.11574},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 1 figure, typos corrected, to appear in CQG