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具有 Schwarzschild 与非 Schwarzschild 真空外部的恒星模型

广义相对论与量子宇宙学 2014-04-10 v1

摘要

非 Schwarzschild 真空外部的一个显著特征是,它们不仅包含源的总引力质量,还包含一个 {\it 任意} 常数。在本工作中,我们表明,出现在“时间 Schwarzschild”、“空间 Schwarzschild”和“类 Reissner-Nordstr{"o}m”外部的常数并非任意,而是完全由恒星参数(如状态方程和引力势)决定。因此,在 brane 世界场景中,恒星外部的引力场不再仅由总质量决定,还取决于源内部结构的细节。我们证明,对于理想流体恒星,广义相对论中引力势 M/R<4/9M/R < 4/9 的上限在这些外部中显著提高。具体而言,对于时间 Schwarzschild、空间 Schwarzschild 和类 Reissner-Nordstr{"o}m 外部,分别有 M/R<1/2M/R < 1/2M/R<2/3M/R < 2/3M/R<1M/R < 1。关于表面引力红移,我们发现广义相对论 Schwarzschild 外部以及 brane 世界空间 Schwarzschild 外部给出了相同的上限,即 Z<2Z < 2。然而,当外部时空为时间 Schwarzschild 度规或类 Reissner-Nordstr{"o}m 外部时,不存在此类约束:Z<Z < \infty。Z 极限值的这种无限差异是因为对于这些外部,表面处的有效压强为负。我们工作的结果具有潜在的可观测性,可用于检验该理论。

关键词

引用

@article{arxiv.0711.0998,
  title  = {Stellar models with Schwarzschild and non-Schwarzschild vacuum exteriors},
  author = {J. Ponce de Leon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0711.0998},
  year   = {2014}
}

备注

19 pages, 3 figures and captions