$I-$Love-$Curvature$: 探索致密星体的曲率标量与标准可观测量之间的准普适关系

我们研究了中子星中标准可观测量（如潮汐可塑性$\Lambda$和归一化角动量$\bar{I}$）与一般相对论中的归一化曲率标量之间的准普适关系。这些曲率标量包括 Ricci 标量$\mathcal{R}$、Ricci 张量 contracted 项$\mathcal{J}$、Weyl 标量$\mathcal{W}$和 Kretschmann 标量$\mathcal{K}$。我们系统地检验了分段多项式和色味锁定（color-flavor-locked）方程状态，发现：(1)局部（中心和表面）和全局（体积平均）曲率标量与$\bar{I}$和$\Lambda$之间存在显著相关性；(2)表面曲率标量和体积平均曲率标量与两者都呈现极强相关性；(3)归一化 Ricci 标量在方程状态无关性最高，暗示其与迹异常（trace anomaly）有关；(4)涉及归一化中心和体积平均压强和能量密度的新型普适关系也与$\bar{I}$和$\Lambda$相关性很强。利用来自 GW170817 和低质量 X 射线二元星的约束，我们展示$\Lambda$测量直接约束了两种曲率标量量以及标准质量中子星的内部特性。这些发现与文献中基于方程状态的贝叶斯推断估计相吻合。我们所发现的关系为星体可观测量、时空几何与致密星体的微物理学之间提供了一种不依赖于方程状态的连接。