中文

各向异性 I-Love-Q:具有标量压力各向异性的致密星的普适关系

广义相对论与量子宇宙学 2024-07-23 v4 高能天体物理现象

摘要

表征中子星和夸克星(例如其质量、自旋角动量和四极矩)的某些物理量以近似不依赖于其内部结构的方式相互关联。这种近似普适关系可用于打破未来射电、X射线和引力波观测数据分析中的简并性。尽管致密星内部的压力极可能近乎各向同性,但已提出某些情形暗示相反情况,例如由于相变。我们在此研究压力各向异性是否影响近似普适关系,以及是否阻碍其在未来观测中的使用。为此,我们通过数值构建广义相对论中缓慢旋转和潮汐形变的各向异性致密星至自旋三阶来实现。我们发现各向异性仅微弱影响普适关系;相对于各向同性情形,关系的普适性降低了1.5-3倍,但仍保持约10%的近似普适性。我们成功地将这种变异性的增加解释为等密度轮廓偏心率变化的增加,这为普适性的涌现近似对称性解释提供了进一步支持。各向异性对普适关系的影响程度不足以阻碍其在引力波天体物理或实验相对论中的使用。我们给出了后者在动力学 Chern-Simons 引力中的一个明确例子。由压力各向异性引起的普适关系变异性增加可能影响其在未来X射线观测中的使用。然而,考虑到预期的观测不确定性,如果转动惯量和四极矩的各向异性修正小于其各向同性值的10%,这些关系仍足够普适以用于此类观测。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.02726,
  title  = {I-Love-Q anisotropically: Universal relations for compact stars with scalar pressure anisotropy},
  author = {Kent Yagi and Nicolas Yunes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.02726},
  year   = {2024}
}

备注

22 pages, 12 figures; v2: minor modifications, references added and updated, published in PRD; v3: several typos corrected; v4: minor typo in (38) corrected