探索额外维度对中子星结构和状态方程的影响

在本工作中，我们探讨了高维时空对中子星恒星结构和热力学性质的影响。利用密度依赖的相对论强子场理论，我们引入了修正以纳入高维性的影响，据我们所知，这是一种现有文献中尚未探索的新方法。我们的方法涉及求解 D 维时空（$D \geq 4$）中的基本恒星结构方程，从修改 Einstein-Hilbert 作用量开始，推导 D 维 Einstein 场方程，并应用所得的 D 维外部 Schwarzschild 时空度规。我们的发现表明，随着维度的增加，中心密度 $\rho_{c} G_D$ 和中心压力 $p_c G_D$ 逐渐增加，导致中子物质 progressively 变硬。维度的增加也导致最大质量的逐渐增加，本研究限制在 $D=4$ 和 $D=6$ 之间，因为对于 $D>6$ 未获得最大质量值。我们一致观察到直到最大质量点都满足判据 $dM/d\rho_c>0$，并得到了针对无穷小径向脉动的稳定性分析的支持。通过因果性条件确认了我们解的有效性，确保在所有情况下物质声速保持在光速以内。此外，我们的检查表明，所有讨论的 D 维情况下的总质量 - 半径比都舒适地位于修正的 Buchdahl 极限内，这展示了所得结果的物理有效性。