暗能量與物質(zhì)作用的sine-Gordon孤子星模型
發(fā)布時(shí)間:2019-11-02 14:26
【摘要】: 1998年發(fā)現(xiàn)宇宙加速膨脹以后,暗能量已經(jīng)成為現(xiàn)代宇宙學(xué)模型中重要組成部分和宇宙學(xué)研究中的熱門課題。暗能量不僅可以影響宇宙的演化,還可能影響星體的平衡。由于暗能量產(chǎn)生的負(fù)壓作用,星體演化的最終結(jié)果還可能有其它狀態(tài),稱之為暗能量星。本文構(gòu)造了一個(gè)暗能量星模型——sine-Gordon孤子星,并發(fā)現(xiàn)這類孤子星以怪星形式存在。 首先以二維Brans-Dicke引力模型為基礎(chǔ),通過(guò)引入新的度規(guī)標(biāo)度因子獲得了奇異物質(zhì)與暗能量共同作用的孤子星模型,數(shù)值計(jì)算給出了密度分布和壓強(qiáng)分布圖形,根據(jù)星體平衡方程的解證明了孤子星可能存在怪星結(jié)構(gòu),并對(duì)星體中暗能量的穩(wěn)定性質(zhì)進(jìn)行了研究。另外通過(guò)在物質(zhì)部分加入了費(fèi)米物質(zhì),在弱耦合和強(qiáng)耦合情況下計(jì)算了費(fèi)米物質(zhì)和溫度對(duì)星體物質(zhì)密度和壓強(qiáng)的影響,并對(duì)有限溫度下的暗能量穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。 本文中具有創(chuàng)新性的工作如下: 1.構(gòu)造了一個(gè)奇異物質(zhì)與暗能量作用的sine-Gordon孤子星模型,發(fā)現(xiàn)了不穩(wěn)定的怪星結(jié)構(gòu)。 2.提出了費(fèi)米物質(zhì)與暗能量作用的孤子星模型,證明了星體中暗能量的穩(wěn)定性質(zhì)。
【圖文】:
星狀態(tài)方程參量為1effeffpWρ= = , 星總體上處于負(fù)狀態(tài)參量的狀態(tài),標(biāo)量場(chǎng)和奇異物質(zhì)產(chǎn)生的等引力塌縮,進(jìn)一步使星體達(dá)到平衡。下面給出孤子星的總質(zhì)量0effM ρdr∞=∫00 032sin 216m xdm xππφφ φπ = ∫016φπ= , 7)式可知,要使星體質(zhì)量M >0 具有物理意義,則要求標(biāo)量場(chǎng)0φ < 0.
2 000 1sin8m xpxρ φπ φ φ+ = +, 密度ρ >0,當(dāng)標(biāo)量場(chǎng)與引力場(chǎng)的耦合常數(shù) ω > 0,并且0 φ x+ p + ρ> 0, --(2.10)可得孤子星的物質(zhì)密度和壓強(qiáng)2 22 0 0 00 0 020 1 0 1 0 1sin sin 2 sin ( 2 )( )m x m x m xdx m dxx x xφ φ φπρ ωφ φ φφ φ φ φ φ φ= + + +∫ ∫ , 2 22 0 0 00 0 020 1 0 1 0 1sin sin 2 sin ( 2 )( )m x m x m xp dx m dxx x xφ φ φπ ωφ φ φφ φ φ φ φ φ= ++ + +∫ ∫ 物態(tài)參量可能存在的幾種解,取16π = 1,此時(shí)星體質(zhì)量M = ,,r → 0,對(duì)應(yīng)于星體中心;r → ∞ 時(shí),對(duì)應(yīng)于星體外無(wú)限遠(yuǎn)坐標(biāo)的范圍為 x ∈ (π ,3π / 2); n = 2, m = 2時(shí), x ∈ (π ,5π /m ,n)和星體質(zhì)量(M )將影響物態(tài)方程中參量的取值,強(qiáng) p 的分布.?dāng)?shù)值計(jì)算給出物質(zhì)密度和壓強(qiáng),如圖 2.2、2.
【學(xué)位授予單位】:四川師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:P159
本文編號(hào):2554539
【圖文】:
星狀態(tài)方程參量為1effeffpWρ= = , 星總體上處于負(fù)狀態(tài)參量的狀態(tài),標(biāo)量場(chǎng)和奇異物質(zhì)產(chǎn)生的等引力塌縮,進(jìn)一步使星體達(dá)到平衡。下面給出孤子星的總質(zhì)量0effM ρdr∞=∫00 032sin 216m xdm xππφφ φπ = ∫016φπ= , 7)式可知,要使星體質(zhì)量M >0 具有物理意義,則要求標(biāo)量場(chǎng)0φ < 0.
2 000 1sin8m xpxρ φπ φ φ+ = +, 密度ρ >0,當(dāng)標(biāo)量場(chǎng)與引力場(chǎng)的耦合常數(shù) ω > 0,并且0 φ x+ p + ρ> 0, --(2.10)可得孤子星的物質(zhì)密度和壓強(qiáng)2 22 0 0 00 0 020 1 0 1 0 1sin sin 2 sin ( 2 )( )m x m x m xdx m dxx x xφ φ φπρ ωφ φ φφ φ φ φ φ φ= + + +∫ ∫ , 2 22 0 0 00 0 020 1 0 1 0 1sin sin 2 sin ( 2 )( )m x m x m xp dx m dxx x xφ φ φπ ωφ φ φφ φ φ φ φ φ= ++ + +∫ ∫ 物態(tài)參量可能存在的幾種解,取16π = 1,此時(shí)星體質(zhì)量M = ,,r → 0,對(duì)應(yīng)于星體中心;r → ∞ 時(shí),對(duì)應(yīng)于星體外無(wú)限遠(yuǎn)坐標(biāo)的范圍為 x ∈ (π ,3π / 2); n = 2, m = 2時(shí), x ∈ (π ,5π /m ,n)和星體質(zhì)量(M )將影響物態(tài)方程中參量的取值,強(qiáng) p 的分布.?dāng)?shù)值計(jì)算給出物質(zhì)密度和壓強(qiáng),如圖 2.2、2.
【學(xué)位授予單位】:四川師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:P159
【參考文獻(xiàn)】
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8 顏駿;陶必友;;Inflation Cosmological Solutions in Two-Dimensional Brans-Dicke Gravity Model[J];Journal of Southwest Jiaotong University(English Edition);2007年04期
本文編號(hào):2554539
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