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5D爱因斯坦-高斯-波纹引力下的非旋转中子星建模

广义相对论与量子宇宙学 2025-08-21 v2 星系天体物理 天体物理仪器与方法

摘要

本研究探讨了在五维爱因斯坦-高斯-波纹(5D EGB)引力框架内对各向各异磁化静止中子星的建模。虽然爱因斯坦引力传统上用于考察中子星,但近期的观测进展揭示了其在准确描述高质量天体物体方面存在局限——尤其是在预测或解释某些观测到的中子星质量方面。针对爱因斯坦引力在表征高质量中子星方面的局限性,本研究通过修改引力作用量并纳入高斯-波纹项来寻求解决方案。该项在更高维度中具有重要的动力学相关性,尤其是在本研究中探索的五维爱因斯坦-高斯-波纹(EGB)引力中,因而为在极端条件下对引力现象提供更真实的描述。通过推导五维爱因斯坦-高斯-波纹引力下的广义托曼-奥普森-沃尔科夫方程,并利用AV18势,我们分析了度规函数、密度和压力、密度和压力的梯度、各向异性函数及其迹、质量函数和紧凑性、质量-半径曲线、表面红移函数、方程状态参数以及径向和切向声速的轮廓。此外,还考察了稳定性因素、绝热指数和能量条件。结果表明,对于特定耦合常数的值,所有条件都得到满足,确认了该模型的物理稳定性。此外,更高维度的存在增强了对引力坍缩的抵抗力,导致该模型预测的最大质量增加。最终计算表明,修正的布乔dahl不等式也得到满足。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.09696,
  title  = {Modeling of non-rotating neutron stars in 5D Einstein-Gauss-Bonnet gravity},
  author = {Mohammad Mazhari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.09696},
  year   = {2025}
}

备注

This manuscript has been withdrawn by the author as it has been replaced with a more complete and updated version. Please refer to arXiv:2508.09696 for the revised version