非线性恒星振荡与引力坍缩中的动力学屏蔽
广义相对论与量子宇宙学
2021-08-13 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 理论
摘要
我们考虑 k-essence，一种具有一阶导数自相互作用的标量-张量理论，它可将局部尺度屏蔽于标量第五力之外，同时允许宇宙学尺度上出现对广义相对论的显著偏离。我们构造了完全非线性的静态恒星解，显示了该屏蔽机制的存在，并将其用作球对称下恒星振荡与引力坍缩模拟的初始数据。我们发现，对于宇宙学相关的 k-essence 理论，屏蔽机制在恒星振荡情形下起作用，并将标量单极辐射抑制到不可探测的水平。在坍缩恒星中，我们发现柯西问题虽局部适定，却可能导致标量场特征速度发散。通过引入受 J. Cayuso、N. Ortiz 与 L. Lehner [Phys. Rev. D 96, 084043 (2017)] 启发、进而源自耗散相对论流体力学精神的“修正方程”，我们得以在特征速度发散之后继续演化坍缩中子星。我们表明，在这些系统中，屏蔽机制不如振荡与静态恒星中高效，因为坍缩恒星必须在形成黑洞前褪去其全部标量毛。对于宇宙学相关的 k-essence 理论，所得标量单极信号的特征频率对地面探测器过低，但我们推测若银河系内发生超新星爆发，诸如 LISA 之类的星载干涉仪或能探测到它。
引用
@article{arxiv.2105.13992,
title = {Kinetic screening in nonlinear stellar oscillations and gravitational collapse},
author = {Miguel Bezares and Lotte ter Haar and Marco Crisostomi and Enrico Barausse and Carlos Palenzuela},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.13992},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 11 figures. Minor changes, matches version published in PRD