具有多方薄壳的引力星的潮汐形变与 I-Love-Q 关系
广义相对论与量子宇宙学
2016-09-14 v1 高能天体物理现象
摘要
中子星和夸克星模型的转动惯量、自旋诱导的四极矩以及潮汐 Love 数通过一些仅微弱依赖于恒星状态方程的关系相互联系。这些“I-Love-Q”关系对天体物理学和引力波天文学具有重要意义。一个有趣的问题是，类似的关系是否对其他致密天体成立，以及它们如何趋近黑洞极限。为回答这些问题，本文研究了一大类薄壳引力星的形变性质，这类奇异致密天体既没有事件视界也没有时空奇点。在小自旋和小潮汐场展开下，我们计算了具有多方薄壳的引力星的转动惯量、四极矩和（电四极）潮汐 Love 数。薄壳引力星的 I-Love-Q 关系与普通中子星截然不同。对于致密度较低的模型，Love 数和四极矩为负值，且 I-Love-Q 关系连续趋近黑洞极限。我们考虑了物质壳的多种多方状态方程，发现 I-Love-Q 关系中不存在普适性。然而，我们不能排除这样一种可能性，即类似于中子星的情形，对于有限的一类状态方程可能会出现近似的普适性。最后，我们讨论了如何利用致密双星旋近的引力波探测所测得的潮汐形变来约束诸如引力星这类的奇异致密天体。
引用
@article{arxiv.1607.03593,
title = {Tidal deformability and I-Love-Q relations for gravastars with polytropic thin shells},
author = {Nami Uchikata and Shijun Yoshida and Paolo Pani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.03593},
year = {2016}
}
备注
18 pages, 9 figures