含弹性夸克核的混合星新模型
广义相对论与量子宇宙学
2025-06-26 v2
摘要
重型中子星可能包含固体夸克核，作为例如晶体色超导相的动机，形成弹性混合星(HS)。许多以前的研究假设弹性核在背景、静态和球对称配置下不受剪切，只在扰动水平上引入剪切变形。本研究放宽了这一假设，探讨了非线性弹性对弹性HSs静态、球对称结构的影响，纳入全相对论弹性框架。该框架有效地由于弹性引入各向异性压力于夸克物质核。夸克核采用准-Hookean状态方程(EOS)，包含剪切贡献，核物质包裹层 treated as perfect fluid。我们发现，包括弹性后，HSs的最大质量提高了数百分比。这一增强允许一些软EOS满足当前观察约束。然而，由于弹性效应主要集中在高质量 regime，当前观察约束不足以区分弹性各向异性夸克核是否存在于这些星体中。此外，我们表明，稳定星体的紧凑性可超过1/3临界值，由于弹性的包含，这些星体可能是黑洞模仿者的候选者。此外，我们发现常见的现象学模型无法描述弹性核的各向异性，提出了一种新的参数化各向异性模型，可在宽广参数空间中准确捕获物理动机配置，误差仅为10%。该工作不仅填补了弹性EOS与参数化各向异性模型之间的鸿沟，也为研究弹性HSs的非径向扰动、潮汐变形性和脉冲模式提供了基础。
引用
@article{arxiv.2412.16636,
title = {New modeling for hybrid stars with an elastic quark core},
author = {Zoey Zhiyuan Dong and Shu Yan Lau and Kent Yagi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.16636},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 12 figures, accepted by PRD. This version includes major revisions: new EOS models adopted and the fitting formula modified, leading to updates in most figures