一个膜来统御所有:基于膜范式的致密天体潮汐形变
广义相对论与量子宇宙学
2025-06-26 v2 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
潮汐形变能力是检验双星并合中致密天体性质的关键可观测量。在真空广义相对论中,四维黑洞的潮汐Love数严格为零,而对于物质天体、黑洞周围的物质分布或替代引力理论,潮汐Love数非零且依赖于模型。在此,我们基于膜范式开发了一个模型无关的框架,其中球对称天体的潮汐性质通过一个虚拟膜的粘滞系数来编码。我们表明,只要膜的体粘滞系数和剪切粘滞系数具有非平凡的频率依赖性,中子星和奇异致密天体(特别是,我们为薄壳引力星提供了一个显式示例)都包含在此框架内。我们推导了非旋转球对称致密天体的电型和磁型潮汐Love数关于粘滞系数的一般结果,讨论了它们随天体致密度的行为,并识别了先前文献中各种超致密天体对数行为的条件。最后,我们表明,与中子星模型相关的膜剪切粘滞系数展现出新颖的准普适关系,该关系仅轻微依赖于中子星的状态方程。
引用
@article{arxiv.2506.16516,
title = {One Membrane to Love them all: Tidal deformations of compact objects from the membrane paradigm},
author = {Michela Silvestrini and Elisa Maggio and Sumanta Chakraborty and Paolo Pani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.16516},
year = {2025}
}
备注
20+4 pages, 4 figures; v2: references added, submitted version