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来自矢量 $f(R)$ 引力暴胀形变的质量间隙中子星

广义相对论与量子宇宙学 2025-07-24 v1

摘要

LIGO-Virgo 的最新观测表明存在质量间隙区域的天体。这是一个相当引人注目的观测结果,对于这些质量间隙区域天体的性质有两种可能性:它们要么是普通质量中子星并合产生的小质量黑洞,要么是重中子星。沿着前一种可能性的研究思路,在本文中,我们将检验矢量 f(R)f(R) 引力暴胀模型所蕴含的中子星现象学。这些理论本质上是 Starobinsky 暴胀模型的标量-张量形变。我们将介绍源自矢量 f(R)f(R) 引力暴胀理论的、宇宙学上可行和不可行的 Starobinsky 模型形变的基本特征,并指出哪些模型以及哪些状态方程能提供可行的中子星现象学。我们使用基于 Python 的鲁棒双打靶 LSODA 代码求解 Tolman-Oppenheimer-Volkov 方程,采用了以下分段多方状态方程:WFF1、SLy、APR、MS1、AP3、AP4、ENG、MPA1 和 MS1b。我们将所得现象学与几个著名的中子星约束进行对比,并指出哪个状态方程和模型符合现象学约束。一个显著的特征(也见于其他暴胀吸引子模型)是,对于所使用的所有理论模型,MPA1 是最符合约束的状态方程,并且实际上该状态方程的最大质量正好位于质量间隙区域内。另一个令我们惊讶的值得一提的特征是,即使是宇宙学上不可行的暴胀模型也产生了可行的中子星现象学,这很可能是一个依赖于模型的特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.17384,
  title  = {Mass-Gap Neutron Stars from Vector \texorpdfstring{$f(R)$}{f(R)} Gravity Inflationary Deformations},
  author = {V. K. Oikonomou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.17384},
  year   = {2025}
}

备注

GERG in press