中文

正规化 4 维 Einstein-Gauss-Bonnet 引力中的白矮星

广义相对论与量子宇宙学 2025-05-22 v1 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理

摘要

白矮星 (WD) 作为低到中等质量恒星的残余星体,提供了探索量子力学退化压力与引力力在极端条件下相互作用的独特机会。本研究我们在正规化 4 维 Einstein-Gauss-Bonnet (4DEGB) 引力框架下考察 WD 的结构和宏观属性,这是一种通过高阶曲率修正项引入高斯-波尔纳耦合常数 α\alpha 的修正理论。我们使用针对 4DEGB 引力定制的修正 Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) 方程组,分析以真实方程状态 (EoS) 模型化的 WD 的流体平衡。我们的发现表明,高斯-波尔纳 (GB) 项的包含显著影响 MRM-R 关系,使其偏离 Chandrasekhar 质量限制。特别地,我们观察到随着参数 α\alpha 的增大,这些恒星变得更致密且略小。对于 α500km2|\alpha| \leq 500\, \rm km^2 的 WD,4DEGB 引力的影响可忽略不计。然而,更大的 α\alpha 范围允许在 MRM-R 图中出现显著变化,主要在高中心密度区域。此外,我们探讨了各向异性压力——由参数 β\beta 量化——在此类系统中的作用,并证明其对稳定性和致密性的影响。对于保持负 β\betaα\alpha 较大的足够大的 β|\beta| 值,存在根据经典稳定性准则 dM/dρc>0dM/d\rho_c >0 的第二个稳定分支。这些结果表明,4DEGB 引力下的各向异性 WD 具有独特特征,区别于其广义相对论对应物,为在天体物理环境中探索修正引力理论提供了新的测试场。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.08153,
  title  = {White dwarfs in regularized 4D Einstein-Gauss-Bonnet gravity},
  author = {Juan M. Z. Pretel and Takol Tangphati and İzzet Sakallı and Ayan Banerjee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08153},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 6 figures. To appear in Physics Letters B