高曲率引力中的非相对论恒星结构：修正 Lane-Emden 方程的系统性求解构造
广义相对论与量子宇宙学
2023-07-26 v1 太阳与恒星天体物理
高能物理 - 理论
摘要
我们研究了由非相对论多方流体构成的静态球形恒星在线性化高曲率引力理论(HCG)中的结构。我们首先以规范不变的方式给出了恒星轮廓函数的修正 Lane-Emden (LE) 方程，发现其在 HCG 的一般情形下可归结为六阶微分方程，而在两种特殊情形下退化为四阶方程，这反映了每种理论中出现的额外大质量引力子数目。此外，大质量引力子的存在使得该边值问题的性质不同于标准 LE：部分边界条件不再能仅由恒星中心的物理条件给出，而必然涉及恒星表面的某些要求。我们提出了一种构造此类问题解的实用方案，并展示了它在多方指数 n = 0 和 1 的情形下如何运作，此时修正 LE 方程存在解析解。作为物理结果，我们阐明了恒星半径、质量和 Yukawa 电荷如何依赖于理论参数，以及这些观测量之间如何相互关联。我们得到了关于 Weyl 平方修正的合理上限。
引用
@article{arxiv.2303.03853,
title = {Non-relativistic stellar structure in higher-curvature gravity: systematic construction of solutions to the modified Lane-Emden equations},
author = {Shinpei Tonosaki and Tomoya Tachinami and Yuuiti Sendouda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.03853},
year = {2023}
}
备注
27 pages, 17 figures