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各向异性中子星的稳定性

广义相对论与量子宇宙学 2025-12-24 v1 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理

摘要

我们使用三种不同的压力各向异性 prescriptions(Horvat、Bowers-Liang 和 Covariant 模型),以及三种不同粒子组成的状态方程,后者通过带连续声速的分段多项式参数化描述。通过使用全非线性相对论代码对这些配置的动力学演化来评估其稳定性。对于稳定配置,我们计算了振荡谱并确定基本模式频率。我们发现,尽管各向同性和 Horvat 模型在接近最大质量点时变得不稳定,但 Bowers-Liang 和 Covariant 模型在较低的中心密度下变得不稳定,这表明标准的 turning-point 准则可能不可靠地预测各向异性中子星动力学不稳定的开始。在我们的结果基础上,我们还确定中性稳定线并验证位于该线右侧的配置确实在径向扰动下是不稳定的并坍缩。总体而言,给定状态方程,压力各向异性可使稳定配置的最大质量提高约 30%,而各向同性情况下的稳定配置。它还允许更紧凑的稳定配置,这些配置在变得不稳定后可能在更长的 timescales 上坍缩。最后,我们表明这些紧凑中子星最初可能模拟黑洞的引力波脉冲信号。然而,随后产生的回声并不一定由高紧凑性保证;相反,它取决于星内部的具体结构和状态方程。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.19825,
  title  = {On the Stability of Anisotropic Neutron Stars},
  author = {L. M. Becerra and E. A. Becerra-Vergara and F. D. Lora-Clavijo and J. F. Rodriguez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.19825},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 11 figures. Summited in Physical Review D