基于同伦扰动方法的中子星

我们通过同伦扰动方法（HPM）求解各向同性与球对称系统的Tolman-Oppenheimer-Volkoff（TOV）方程，得到质量函数。利用该质量函数，我们构建了一个可由状态方程（EOS）参数（$\omega$）与模型参数（$n$）确定的恒星模型。借助Einstein场方程，我们给出三个可描述中子星（NS）不同性质及核-壳结构的求解。解I适用于内、外半径均靠近星面的中子星。该星体在物理上直至内半径均成立，而在自内半径至外半径的上层区域出现负密度且能量条件被违背。解II表示具有高引力红移与高致密化因子的中子星。解III仅含状态方程参数，可给出中子星的全部特征。我们的模型预测，对于状态方程参数$\omega=0.73$，中心密度$5.5\times10^{15}~g/cm^{3}$、表面红移0.69的中子星，其最大质量为$2.01~M_\odot$。在所呈中子星模型中，于允许范围$8.4<n<10.9$与$1/3<\omega<1$内，表面红移的预测范围为$0.57<Z_s<1.95$。