旋转玻色星背景下自旋测试粒子的赤道轨道

本文中，我们研究旋转玻色星背景下自旋测试粒子的圆轨道。利用偶极-偶极近似并忽略自旋测试粒子对时空的反作用，自旋测试粒子的运动方程由Mathisson-Papapetrou-Dixon方程描述。我们在Tulczyjew自旋补充条件下求解该方程，得到自旋测试粒子的四动量与四速度。与无自旋粒子截然不同，零轨道角动量自旋粒子的有效势能在旋转玻色星中心趋于无穷。这将导致自旋粒子无法穿过玻色星中心。然而，当自旋角动量与轨道角动量满足$2\bar{s}+\bar{l}=0$时，有效势不再发散，自旋粒子可穿过旋转玻色星中心。我们仍考察了自旋如何影响圆轨道的结构，发现自旋会引起无圆轨道、不稳定圆轨道与稳定圆轨道区域的增大或减小。此外，圆轨道的半径与能量会因粒子自旋而减小或增大。这些结果将在玻色星背景下的引力波检验中有重要应用。