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带电和磁化玻色星的完整三维非线性动力学

广义相对论与量子宇宙学 2024-11-13 v1 高能天体物理现象

摘要

规范玻色星是奇异致密天体,在引力和电磁特征上都可能模仿黑洞或磁化中子星,为各种多信使现象提供了引人注目的新描述,甚至替代解释。作为确立玻色星作为可行多信使源的关键一步,我们对完全非线性的爱因斯坦-麦克斯韦-克莱因-戈登系统进行了三维数值模拟,重点关注球对称和轴对称玻色星构型,其电磁耦合从中性情况变化到接近临界情况的值,以及相应的磁场含量。对于球对称构型,我们始终发现稳定解。相比之下,对于电中性、磁化的轴对称构型,动力学对电磁耦合高度敏感。耦合较强的构型发展出单臂模式不稳定性,导致坍缩成黑洞。耦合较弱的构型经历两阶段过程:初始的条状模式不稳定性触发单臂螺旋变形。这最终也导致黑洞形成,伴随引力和电磁辐射的发射。所有分析的带电旋转玻色星中观察到类似的不稳定性和两阶段模式。然而,当引入自相互作用时,所有这些构型都变得稳定。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.07284,
  title  = {Full 3D nonlinear dynamics of charged and magnetized boson stars},
  author = {Víctor Jaramillo and Darío Núñez and Milton Ruiz and Miguel Zilhão},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07284},
  year   = {2024}
}

备注

22 pages, 12 figures