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带电奇异夸克星的平衡与稳定性

太阳与恒星天体物理 2017-06-30 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

研究了由带电完美流体组成的带电奇异夸克星的流体静力学平衡及其对径向扰动的稳定性。为此,考虑完美流体遵循 MIT 袋模型状态方程,且径向电荷分布遵循幂律。通过数值求解 Tolman-Oppenheimer-Volkoff 方程和 Chandrasekhar 脉动方程(这些方程已从其原始形式修改以包含电荷)来研究带电奇异星的流体静力学平衡和稳定性。研究发现,为了显著影响恒星结构,总电荷量应达到 1020[C]10^{20}[\rm C] 量级,这意味着电场强度约为 1022[V/m]10^{22}[\rm V/m]。我们发现,对天体结构和稳定性产生显著影响的电荷靠近星体表面。我们得到,对于某一中心能量密度范围,恒星的稳定性随总电荷的增加而降低;而对于某一总质量范围,电荷有助于提高所研究恒星的稳定性。我们证明,当总电荷固定时,用于达到最大质量值的中心能量密度与用于确定基模零本征频率的中心能量密度相同,从而表明最大质量点标志着不稳定性的开始。换言之,当总电荷固定时,条件 dMdρc>0\frac{dM}{d\rho_c}>0dMdρc<0\frac{dM}{d\rho_c}<0 是确定相对于径向振荡的稳定和不稳定平衡构型区域的充分必要条件。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.07692,
  title  = {Equilibrium and stability of charged strange quark stars},
  author = {José D. V. Arbañil and M. Malheiro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.07692},
  year   = {2017}
}

备注

To appear in Physical Review D