星系卫星与Gravastar：现代广义相对论与天体物理学中的静态球对称时空

本文探讨了在广义相对论中压力作用的关键作用，采用数学上相对简单的数据球对称几何。通过保留所有压力项，扩展了旋转曲线和引力透镜观测的标准形式，精确到初步后牛顿阶。结果表明，两种后牛顿形式编码了引力场的方式不同。因此，对同一星系的旋转曲线和引力透镜联合观测，原则上可用于推断星系流体的密度和压力轮廓。该新引入的后牛顿形式或允许我们推断暗物质的方程状态。虽然目前冷暗物质范式在天体物理学和宇宙学社区中受到青睐，但本文所提出的形式提供了一种前所未有的方式，能够直接观测方程状态。在另一分析中，本文考察了负压力在致密天体中的作用，灵感来自于最近提出的Gravastar模型。我发现，类似Gravastar的天体原则上可以模拟黑洞的外部引力场。然而，与黑洞不同，Gravastar既不 exhibit 病态的原点曲率奇点，也不具备事件视界。相反，它们在各处都是数学上定义良好的。最后，考虑了另一种异星选项，作为黑洞的数学替代方案：反Gravastar，其特征为核心具有负质能密度。