混合度规-Palatini星

我们考虑混合度规-Palatini引力理论中特定类型的中子星、夸克星和玻色-爱因斯坦凝聚星的内部结构和物理性质，该理论是度规和Palatini $f(R)$ 形式的结合。该理论在解释观测现象方面非常成功，因为它统一了太阳系层面的局部约束和晚期宇宙加速，即使标量场非常轻。我们推导了混合度规-Palatini理论框架下球对称构型（质量连续性和Tolman-Oppenheimer-Volkoff）的平衡方程，并通过采用标量场势的Higgs型形式，针对中子物质和夸克物质的不同状态方程数值研究其解。明确构建了由硬流体、类辐射、袋模型和玻色-爱因斯坦凝聚状态方程描述的恒星模型，分别在广义相对论和混合度规-Palatini引力下，从而允许对这两种引力理论的预言进行深入比较。一般结果表明，对于所有考虑的状态方程，混合度规-Palatini引力星比其广义相对论对应体质量更大。此外，还研究了对应于标量场固定形式的两类恒星模型。有趣的是，在常量标量场情况下，物质状态方程采取描述夸克物质的袋模型状态方程形式。作为所得结果的一个可能天体物理应用，我们提出质量分别在 $3.8M_{\odot}$ 和 $6M_{\odot}$ 范围内的恒星质量黑洞实际上可能是混合度规-Palatini引力中子星或夸克星。