轴子 $F(R)$ 引力中的超大质量中子星

我们研究了轴子 $R^{2}$ 引力中的现实中子星。曲率与轴子场 $\phi$ 之间的耦合假定为简单形式 $\sim R^2\phi$。对于 $m_{a}\sim 10^{-11}-10^{-10}$ eV 范围内的轴子质量，中子星内的孤子核以及尺寸 $\sim 100$ km 的相应晕可以存在。因此 $R^2$ 项在星内的有效贡献增大，并导致星体参数（即质量和半径）的改变。我们得到了在宽泛质量范围内与中心密度无关的质量增加。因此，给定状态方程的最大可能质量增大。同时，与广义相对论（GR）相比，星体半径增加并不显著。{因而，我们的模型可预测现实状态方程下质量为 $M\sim 2.2-2.3M_\odot$、半径为 $R_{s}\sim 11$ km 的超大质量致密星的可能存在（我们考虑了 APR 状态方程）。在广义相对论中，只有不现实的极硬状态方程才能得到具有此类特征的中子星。} 注意，该质量增加是由于星体外部标量曲率解的改变而发生的。在 GR 中，曲率在 $\rho=p=0$ 的星体表面降为零。在所考虑的模型中，由于星体周围的轴子“晕”，标量曲率比真空 $R^2$ 引力衰减得更慢。