具有非共形耦合的标量-张量理论中的相对论恒星

我们给出了一个通用表述，用于分析一大类与物质具有非共形 (disformal) 耦合的标量-张量理论中缓慢旋转相对论恒星的结构。我们的方法包含了具有广义动能项、一般标量场势的理论，并以共形耦合理论为特例。为研究非共形耦合如何影响相对论恒星的结构，我们提出了一个无质量标量-张量理论的最小模型，并详细探究了非共形耦合如何影响缓慢旋转中子星的自发标量化 (spontaneous scalarization)。我们表明，对于标量场与物质之间非共形耦合参数为负时，标量化会被抑制；而当该正参数值较大时，无法得到恒星模型。这使我们能对该参数给出一个温和的上界。我们还表明，通过在广义相对论不可压缩恒星背景下对标量场运动方程进行线性化，可从定性上理解这些性质。为解决中子星状态方程的不确定性与此引力理论之间的内在简并，我们还展示了该理论中中子星转动惯量与紧致度之间存在与状态方程无关的普适关系。我们表明，在该理论参数空间的一定范围内，此普适关系严重偏离广义相对论的相应关系，从而原则上允许通过未来观测探测自发标量化的存在。