基于当前天体物理约束的正规化4D爱因斯坦-高斯-博内引力中的恒星建模
广义相对论与量子宇宙学
2026-01-21 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
在本研究中，我们在四维正规化爱因斯坦-高斯-博内（4DEGB）引力框架下获得各向同性致密星的内部解并研究其结构性质。对于恒星物质成分，我们采用一个广泛使用的夸克物质模型，该模型近似于一个现实的状态方程（EoS）。通过数值积分修正的托尔曼-奥本海默-沃尔科夫方程，我们获得了静态球对称流体球的内部解。所得序列直接与广义相对论（GR）的预测进行比较。我们的分析侧重于三个诊断指标：（i）GR和高斯-博内耦合参数三种代表性选择下的质量-半径曲线；（ii）恒星致密因子 ；以及（iii）恒星质量与中心能量密度之间的关系。最近的观测研究表明，从质量-半径关系推断出的最大质量可能比先前预期的更大。为解决这一问题，我们纳入了一组来自多信使天体物理观测的比较约束，包括引力波事件GW190814，以及来自NICER对PSR~J0740+6620和PSR~J0030+0451的X射线测量。这些数据为本文讨论的模型的可行性提供了严格的、基于天体物理的检验。我们的结果表明，与广义相对论情况相比，4DEGB引力中的致密星系统性地致密度更低，并达到适度更高的最大质量。这一趋势与近期对高曲率引力理论中致密星的理论分析以及多信使天体物理学的约束一致。这些发现共同表明，正则化的高斯-博内修正构成了广义相对论在强场区域的一种合理扩展。
引用
@article{arxiv.2512.24554,
title = {Stellar modeling within regularized 4D Einstein-Gauss-Bonnet gravity in light of current astrophysical constraints},
author = {G. Panotopoulos and Á. Rincón and I. Lopes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.24554},
year = {2026}
}
备注
Accepted for publication in the Chinese Journal of Physics