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球形激发态标量玻色子星的稳定性和物理性质

广义相对论与量子宇宙学 2023-04-17 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

我们研究了广义相对论中最小耦合于具有四次自相互作用的复质量标量场的球形、激发态(具有 nn 个径向节点)标量玻色子星的时间演化。我们报告称,这些具有至多 n=10n=10 的星体,在自相互作用耦合常数 λ\lambda 足够大(其值依赖于 nn)时,可在时间尺度 t104cμt\sim\frac{10^{4}}{c\mu} 内保持动力学稳定,其中 μ\mu 为标量粒子的逆康普顿波长。我们观察到,对于大 λ\lambda 和固定频率,这些解的紧致度对 nn 相当不敏感。通常,在研究了稳定性的分支上,这些激发态玻色子星不够紧致,不足以允许最内稳定圆轨道或光环的存在。最后,我们讨论了沿类时圆轨道的粒子角速度,并提出在牛顿极限下的解可应用于星系旋转曲线。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.08900,
  title  = {Stability and physical properties of spherical excited scalar boson stars},
  author = {Marco Brito and Carlos Herdeiro and Eugen Radu and Nicolas Sanchis-Gual and Miguel Zilhão},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.08900},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 16 figures, updated with an appendix to match published version