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爱因斯坦-卡坦引力中挠率对中子星结构的影响

广义相对论与量子宇宙学 2024-12-17 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

爱因斯坦-卡坦引力是广义相对论在历史上的近亲,它允许时空存在挠率。因此,角动量与时空几何的耦合方式类似于能量。虽然挠率在宇宙学尺度上的后果已被充分研究,但其在中子星物理中的作用在很大程度上尚未被探索。我们研究了由微观自旋或宏观角动量产生的挠率对中子星的影响。为此,我们使用一个简化的多方模型来量化与挠率的微观耦合。我们还推导了描述旋转诱导挠率效应的表达式,并估计了不同旋转速率下旋转中子星的后果。我们发现,挠率的存在通常会导致中子星具有更小的半径和质量,但中心密度更高。微观自旋的现实模型产生的挠率效应对中子星结构没有显著影响。然而,旋转诱导的挠率效应可以使半径减小多达900米,这与离心力导致的半径增加相当。根据哪种效应占主导,这会导致中子星因挠率而自转加速或减速。我们得出结论,由旋转引起的挠率效应不可忽略,并且其幅度足以用当前或近期的技术进行检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.05851,
  title  = {Effect of Torsion on Neutron Star Structure in Einstein-Cartan Gravity},
  author = {Cédric Jockel and Leon Menger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.05851},
  year   = {2024}
}

备注

17+1 pages, 4 figures. v2: updated to match published version