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广义相对论遥平行等价理论下模拟致密星的爱因斯坦团簇

广义相对论与量子宇宙学 2019-10-23 v1

摘要

我们给出在广义相对论遥平行等价理论(TEGR)背景下代表模拟致密星行为的爱因斯坦团簇的物理合理解。遥平行引力(TEGR)是引力的一种替代表述,使用四脚标架作为动力学变量。我们关注两种特别有趣的情景。首先,我们利用对角与非对角四脚标架的有效能量-动量张量,在 TEGR 场方程中构建爱因斯坦团簇。然后我们在修正的 f(T)f(T)-引力下研究各向异性流体分布的团簇。基于这两种理论,我们进一步研究无净电荷的解,以及带电解。当电荷参数 k0k \rightarrow 0 时,带电解退化为中性解。我们的计算表明,当电荷增加时,状态方程(EoS)的刚度也增加。这是由于绝热指数增加且声速趋近于光速。当电荷增加超过一定限度(0k1.3×1050\le k \le 1.3 \times 10^{-5}0k1×1060\le k \le 1 \times 10^{-6})时,紧致度参数越过 Buchdahl 极限即 2M/R>8/92M/R>8/9,解开始违反因果性条件。我们检验此类致密物体的 Tolman-Oppenheimer-Volkoff(TOV)极限。我们分析带电与不带电子情况下爱因斯坦团簇的静态稳定性判据,且此类致密物体的稳定性因存在一定净电荷而增强。最后,我们将我们的解与纯广义相对论进行比较。结果表明,爱因斯坦团簇解确实存在于纯 GR 中,然而在物理上不适合模拟致密星。我们还通过假设对角或非对角四脚标架以及 f(T)f(T) 的特定情形扩展了我们的发现。在此类模型中,爱因斯坦团簇解确实存在,但无法模拟致密星的性质。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.10882,
  title  = {Einstein's cluster mimicking compact star in the teleparallel equivalent of general relativity},
  author = {Ksh. Newton Singh and Farook Rahaman and Ayan Banerjee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.10882},
  year   = {2019}
}

备注

15 pages, 21 figures. Accepted in Phys.Rev.D