f(Q,T)引力下致密星的结构、最大质量与稳定性

基于物理的对广义相对论（GR）的修改通常预测了在巨大中子星附近时空行为的显著差异。其中一种修改由 $f(\mathcal{Q}, { \mathcal{T}})$ 表示，其中 $\mathcal{Q}$ 是非度规张量，${ \mathit{T}}$ 是能量-动量张量的迹。该理论被视为GR的中性扩展。质量超过太阳质量1.8倍的中子星，当作为射电脉冲星被观测到时，为在极端条件下测试物理提供了宝贵机会，这些条件在可观测宇宙中很罕见，且无法在地面实验中复制。我们利用形式 $f(\mathcal{Q}, { \mathcal{T}})=\mathcal{Q}+\psi { \mathcal{T}}$ 推导出一个精确解，其中 $\psi$ 表示一个量纲表达式。我们阐明了星体内部的所有物理量都可以用量纲参数 $\psi$ 和致密度 $C=\frac{ 2GM}{Rc^2}$ 来表示。我们将 $\psi$ 在负值范围内设定为最大值 $\psi_1=\frac{\psi}{\kappa^2}=-0.04$，这是基于对脉冲星 ${\textit SAX J1748.9-2021}$ 的半径和质量观测约束。这里，${\mathrm \kappa^2}$ 是爱因斯坦耦合常数，定义为 ${\mathrm \kappa^2=\frac{8\pi G}{c^4}}$。与GR不同，我们得到的解产生了稳定的致密天体，且不违反推测的声速条件 $c_s^2\leq\frac{c^2}3$。需要强调的是，本研究中没有假设任何状态方程。然而，我们的模型与线性形式吻合良好。一般来说，当 $\psi$ 为负时，该理论预测的相同质量恒星比GR预测的略大。对于相同质量，负 $\psi$ 理论与GR预测的尺寸差异归因于一种额外的力。