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液态Lane-Emden星非径向线性稳定性

偏微分方程分析 2026-03-05 v1

摘要

星体的经典模型是以Euler-Poisson方程描述动力学的Lane-Emden星。我们考虑以刚性气体状态方程 p=ργ1p=\rho^\gamma-1 的液态星体。我们在无对称性假设的扰动下,对液态Lane-Emden星推导完整的三维线性化Euler-Poisson系统,证明相关线性算子 L\mathbf L 在径向模态非负时为非负。我们证明 L\mathbf L 具有无限维内核,其中每个元素对应线性增长解。然而,若限制在无旋扰动下并消去三个对应动量守恒的内核元素,我们证明 L\mathbf L 严格为正,具有不等式 \langle\mathbf L\boldsymbol\theta,\boldsymbol\theta\rangle_\bar\rho\gtrsim\|\boldsymbol\theta\|_{L^2(B_R)}^2。因此,我们证明只要纯径向模态稳定,液态Lane-Emden星对非径向无旋扰动即稳定,改进了仅处理纯径向扰动的先前结果。然而,稳定性可能不如人们期望的强,因为我们证明即便如此,θL2(BR)2\|\nabla\boldsymbol\theta\|_{L^2(B_R)}^2 也无法被控制。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.03548,
  title  = {Nonradial linear stability of liquid Lane-Emden stars},
  author = {King Ming Lam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.03548},
  year   = {2026}
}

备注

25 pages