Духовое скалярное поле в нейтронной звезде
163 25
Ключевые слова:
кротовая нора, духовое скалярное поле, нейтронные звездыАннотация
Рассмотрена модель нейтронной звезды, содержащей духовое скалярное поле. Нейтронная жидкость моделируется реалистичным уравнением состояния SLy, пригодным для описания вещества при высоких плотностях и давлениях, характерных для центральных областей нейтронных звёзд. Рассмотрены два типа скалярного поля – безмассовое и с потенциальной энергией, для которых исследованы случаи с тривиальной и нетривиальной топологией пространства-времени типа кротовой норы. Получена система дифференциальных уравнений в обыкновенных производных, описывающая гравитационное и скалярное поля, а также распределение нейтронной жидкости. Численным решением этой системы продемонстрировано влияние наличия духового поля на соотношение масса-радиус нейтронных звёзд и их внутреннюю структуру. Показано, что распределение полной плотности вещества рассматриваемых конфигураций существенно меняется в зависимости от свойств скалярного поля. Определены значения свободных параметров системы, при которых удаётся получить лучшее согласие модели с современными данными астрономических наблюдений.
Библиографические ссылки
1. Amendola L. and Tsujikawa S. Dark energy: theory and observations. – Cambridge: England: Cambridge University Press, 2010. - 491 p.
2. Perlmutter S., Turner M.S. and White M.J. Constraining dark energy with SNe Ia and large scale structure // Phys. Rev. Lett. -1999. –Vol. 83. –P. 670-673.
3. Bennett C.L. et al. [WMAP Collaboration] First year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) observations: Preliminary maps and basic results // Astrophys. J. Suppl. -2003. –Vol.148. –P. 1-27.
4. Sullivan M. et al. SNLS3: Constraints on Dark Energy Combining the Supernova Legacy Survey Three Year Data with Other Probes // Astrophys. J. -2011. –Vol. 737:102. – 47 p.
5. Ade P. A. R. et al. [Planck Collaboration] Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters // Astron. Astrophys. -2016. –Vol. 594:A13. - 63 p.
6. Visser M. Lorentzian wormholes: From Einstein to Hawking. -New York: Woodbury, 1996. -412 p.
7. Armendariz-Picon C. On a class of stable, traversable Lorentzian wormholes in classical general relativity // Phys. Rev. -2002. –Vol. D65:104010. – 22 p.
8. Sushkov S. V. and Kim S.W. Wormholes supported by the kink-like configuration of a scalar field // Classical Quantum Gravity. -2002. –Vol. 19. –P. 4909-4922.
9. Lemos J.P.S., Lobo F.S.N., and de Oliveira S.Q. Morris-Thorne wormholes with a cosmological constant // Phys. Rev. -2003. –Vol. D68:064004. – 49 p.
10. Kardashev N.S., Novikov I.D., and Shatskiy A.A. Astrophysics of Wormholes // Int. J. Mod. Phys. -2007. –Vol. D16. –P. 909-926.
11. Gonzalez J.A., Guzman F.S., and Sarbach O.Instability of wormholes supported by a ghost scalar field. I. Linear stability analysis // Classical Quantum Gravity. -2009. –Vol.26:015010. – 12 p.
12. Bronnikov K.A., Fabris J.C., and Zhidenko A. On the stability of scalar-vacuum space-times // Eur. Phys. J. -2011. –Vol. C71:1791. -11 p.
13. Lobo F.S.N. Phantom energy traversable wormholes // Phys. Rev. D -2005. –Vol. 7:1084011. -9 p.
14. Lobo F.S.N. Wormholes, Warp Drives and Energy Conditions // Fundam. Theor. Phys. -2017. –Vol. 189. - 303 p.
15. Dzhunushaliev V., Folomeev V., Kleihaus B. and Kunz J. A Star Harbouring a Wormhole at its Core // J. Cosmol. Astropart. Phys. -2011. -Vol. 1104:031. -19 p.
16. Dzhunushaliev V., Folomeev V., Kleihaus B. and Kunz J. Mixed neutron star-plus-wormhole systems: Equilibrium configurations // Phys. Rev. -2012. -Vol. D85:124028. -14 p.
17. Charalampidis E., Ioannidou T., Kleihaus B. and Kunz J. Wormholes Threaded by Chiral Fields // Phys. Rev. -2013. -Vol. D87:084069. -19 p.
18. Dzhunushaliev V., Folomeev V., Hoffmann C., Kleihaus B. and Kunz J. Boson Stars with Nontrivial Topology // Phys. Rev. - 2014. - Vol. D90:124038. - 18 p.
19. Haensel P., Potekhin A. Y. Analytical representations of unified equations of state of neutron-star matter // Astron. Astrophys. -2004. -Vol. 428. -P.191-197.
20. Ozel F., Baym G., Guver T. Astrophysical Measurement of the Equation of State of Neutron Star Matter // Phys. Rev. -2010. -Vol. D82:101301. -4 p.
References
1. L. Amendola and S. Tsujikawa, Dark energy: theory and observations (Cambridge: England: Cambridge University Press, 2010), 491 p.
2. S. Perlmutter, M.S. Turner and M.J. White, Phys. Rev. Lett. 8, 670-673, (1999).
3. C.L. Bennett et al. [WMAP Collaboration], Astrophys. J. Suppl. 148, 1-27, (2003).
4. M. Sullivan et al. Astrophys. J. 737, 102-149, (2011).
5. P.A.R. Ade et al. [Planck Collaboration], Astron. Astrophys. 594, A13-A76, (2016).
6. M. Visser, Lorentzian wormholes: From Einstein to Hawking (New York: Woodbury, 1996), 412 p.
7. C. Armendariz-Picon, Phys. Rev. D 65, 104010, (2002).
8. S.V. Sushkov and S.W. Kim, Classical Quantum Gravity, 19, 4909-4922, (2002).
9. J.P.S. Lemos, F.S.N. Lobo, and S.Q. de Oliveira, Phys. Rev. D 68, 064004, (2003).
10. N.S. Kardashev, I.D. Novikov, and A.A. Shatskiy, Int. J. Mod. Phys. D 16, 909-926, (2007).
11. J.A .Gonzalez, F.S. Guzman, and O. Sarbach, Classical Quantum Gravity 26, 15010, (2009).
12. K.A. Bronnikov, J.C. Fabris, and A. Zhidenko, Eur. Phys. J. C 71, 1791, (2011).
13. F.S.N. Lobo, Phys. Rev. D 7, 1084011, (2005).
14. F.S.N. Lobo, Fundam. Theor. Phys. 189, 303, (2017).
15. V. Dzhunushaliev, V. Folomeev, B. Kleihaus and J. Kunz, J. Cosmol. Astropart. Phys. 1104, 031, (2011).
16. V. Dzhunushaliev, V. Folomeev, B. Kleihaus and J. Kunz, Phys. Rev. D 85, 124028, (2012).
17. E. Charalampidis, T. Ioannidou, B. Kleihaus and J. Kunz, Phys. Rev. D 87, 084069, (2013).
18. V. Dzhunushaliev, V. Folomeev, C. Hoffmann, B. Kleihaus and J. Kunz, Phys. Rev. D 90, 124038, (2014).
19. P. Haensel and A.Y. Potekhin, Astron. Astrophys. 428, 191-197, (2004).
20. F. Ozel, G. Baym, and T.Guver, Phys. Rev. D 82, 101301, (2010).
2. Perlmutter S., Turner M.S. and White M.J. Constraining dark energy with SNe Ia and large scale structure // Phys. Rev. Lett. -1999. –Vol. 83. –P. 670-673.
3. Bennett C.L. et al. [WMAP Collaboration] First year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) observations: Preliminary maps and basic results // Astrophys. J. Suppl. -2003. –Vol.148. –P. 1-27.
4. Sullivan M. et al. SNLS3: Constraints on Dark Energy Combining the Supernova Legacy Survey Three Year Data with Other Probes // Astrophys. J. -2011. –Vol. 737:102. – 47 p.
5. Ade P. A. R. et al. [Planck Collaboration] Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters // Astron. Astrophys. -2016. –Vol. 594:A13. - 63 p.
6. Visser M. Lorentzian wormholes: From Einstein to Hawking. -New York: Woodbury, 1996. -412 p.
7. Armendariz-Picon C. On a class of stable, traversable Lorentzian wormholes in classical general relativity // Phys. Rev. -2002. –Vol. D65:104010. – 22 p.
8. Sushkov S. V. and Kim S.W. Wormholes supported by the kink-like configuration of a scalar field // Classical Quantum Gravity. -2002. –Vol. 19. –P. 4909-4922.
9. Lemos J.P.S., Lobo F.S.N., and de Oliveira S.Q. Morris-Thorne wormholes with a cosmological constant // Phys. Rev. -2003. –Vol. D68:064004. – 49 p.
10. Kardashev N.S., Novikov I.D., and Shatskiy A.A. Astrophysics of Wormholes // Int. J. Mod. Phys. -2007. –Vol. D16. –P. 909-926.
11. Gonzalez J.A., Guzman F.S., and Sarbach O.Instability of wormholes supported by a ghost scalar field. I. Linear stability analysis // Classical Quantum Gravity. -2009. –Vol.26:015010. – 12 p.
12. Bronnikov K.A., Fabris J.C., and Zhidenko A. On the stability of scalar-vacuum space-times // Eur. Phys. J. -2011. –Vol. C71:1791. -11 p.
13. Lobo F.S.N. Phantom energy traversable wormholes // Phys. Rev. D -2005. –Vol. 7:1084011. -9 p.
14. Lobo F.S.N. Wormholes, Warp Drives and Energy Conditions // Fundam. Theor. Phys. -2017. –Vol. 189. - 303 p.
15. Dzhunushaliev V., Folomeev V., Kleihaus B. and Kunz J. A Star Harbouring a Wormhole at its Core // J. Cosmol. Astropart. Phys. -2011. -Vol. 1104:031. -19 p.
16. Dzhunushaliev V., Folomeev V., Kleihaus B. and Kunz J. Mixed neutron star-plus-wormhole systems: Equilibrium configurations // Phys. Rev. -2012. -Vol. D85:124028. -14 p.
17. Charalampidis E., Ioannidou T., Kleihaus B. and Kunz J. Wormholes Threaded by Chiral Fields // Phys. Rev. -2013. -Vol. D87:084069. -19 p.
18. Dzhunushaliev V., Folomeev V., Hoffmann C., Kleihaus B. and Kunz J. Boson Stars with Nontrivial Topology // Phys. Rev. - 2014. - Vol. D90:124038. - 18 p.
19. Haensel P., Potekhin A. Y. Analytical representations of unified equations of state of neutron-star matter // Astron. Astrophys. -2004. -Vol. 428. -P.191-197.
20. Ozel F., Baym G., Guver T. Astrophysical Measurement of the Equation of State of Neutron Star Matter // Phys. Rev. -2010. -Vol. D82:101301. -4 p.
References
1. L. Amendola and S. Tsujikawa, Dark energy: theory and observations (Cambridge: England: Cambridge University Press, 2010), 491 p.
2. S. Perlmutter, M.S. Turner and M.J. White, Phys. Rev. Lett. 8, 670-673, (1999).
3. C.L. Bennett et al. [WMAP Collaboration], Astrophys. J. Suppl. 148, 1-27, (2003).
4. M. Sullivan et al. Astrophys. J. 737, 102-149, (2011).
5. P.A.R. Ade et al. [Planck Collaboration], Astron. Astrophys. 594, A13-A76, (2016).
6. M. Visser, Lorentzian wormholes: From Einstein to Hawking (New York: Woodbury, 1996), 412 p.
7. C. Armendariz-Picon, Phys. Rev. D 65, 104010, (2002).
8. S.V. Sushkov and S.W. Kim, Classical Quantum Gravity, 19, 4909-4922, (2002).
9. J.P.S. Lemos, F.S.N. Lobo, and S.Q. de Oliveira, Phys. Rev. D 68, 064004, (2003).
10. N.S. Kardashev, I.D. Novikov, and A.A. Shatskiy, Int. J. Mod. Phys. D 16, 909-926, (2007).
11. J.A .Gonzalez, F.S. Guzman, and O. Sarbach, Classical Quantum Gravity 26, 15010, (2009).
12. K.A. Bronnikov, J.C. Fabris, and A. Zhidenko, Eur. Phys. J. C 71, 1791, (2011).
13. F.S.N. Lobo, Phys. Rev. D 7, 1084011, (2005).
14. F.S.N. Lobo, Fundam. Theor. Phys. 189, 303, (2017).
15. V. Dzhunushaliev, V. Folomeev, B. Kleihaus and J. Kunz, J. Cosmol. Astropart. Phys. 1104, 031, (2011).
16. V. Dzhunushaliev, V. Folomeev, B. Kleihaus and J. Kunz, Phys. Rev. D 85, 124028, (2012).
17. E. Charalampidis, T. Ioannidou, B. Kleihaus and J. Kunz, Phys. Rev. D 87, 084069, (2013).
18. V. Dzhunushaliev, V. Folomeev, C. Hoffmann, B. Kleihaus and J. Kunz, Phys. Rev. D 90, 124038, (2014).
19. P. Haensel and A.Y. Potekhin, Astron. Astrophys. 428, 191-197, (2004).
20. F. Ozel, G. Baym, and T.Guver, Phys. Rev. D 82, 101301, (2010).
Загрузки
Как цитировать
Aringazin, A., Dzhunushaliev, V., & Folomeev, V. (2017). Духовое скалярное поле в нейтронной звезде. Вестник. Серия Физическая (ВКФ), 62(3), 52–58. извлечено от https://bph.kaznu.kz/index.php/zhuzhu/article/view/564
Выпуск
Раздел
Теоретическая физика. Физика ядра и элементарных частиц. Астрофизика
