暗能量与物质作用的sine-Gordon孤子星模型

发布时间：2019-11-02 14:26

【摘要】： 1998年发现宇宙加速膨胀以后,暗能量已经成为现代宇宙学模型中重要组成部分和宇宙学研究中的热门课题。暗能量不仅可以影响宇宙的演化,还可能影响星体的平衡。由于暗能量产生的负压作用,星体演化的最终结果还可能有其它状态,称之为暗能量星。本文构造了一个暗能量星模型——sine-Gordon孤子星,并发现这类孤子星以怪星形式存在。首先以二维Brans-Dicke引力模型为基础,通过引入新的度规标度因子获得了奇异物质与暗能量共同作用的孤子星模型,数值计算给出了密度分布和压强分布图形,根据星体平衡方程的解证明了孤子星可能存在怪星结构,并对星体中暗能量的稳定性质进行了研究。另外通过在物质部分加入了费米物质,在弱耦合和强耦合情况下计算了费米物质和温度对星体物质密度和压强的影响,并对有限温度下的暗能量稳定性进行了分析。本文中具有创新性的工作如下: 1.构造了一个奇异物质与暗能量作用的sine-Gordon孤子星模型,发现了不稳定的怪星结构。 2.提出了费米物质与暗能量作用的孤子星模型,证明了星体中暗能量的稳定性质。
【图文】：

示意图,能量密度,标量场,基态

星状态方程参量为1effeffpWρ= = , 星总体上处于负状态参量的状态，标量场和奇异物质产生的等引力塌缩，进一步使星体达到平衡。下面给出孤子星的总质量0effM ρdr∞=∫00 032sin 216m xdm xππφφ φπ = ∫016φπ= , 7)式可知，要使星体质量M >0 具有物理意义，则要求标量场0φ < 0.

孤子,激发态,基态,星体

2 000 1sin8m xpxρ φπ φ φ+ = +, 密度ρ >0，当标量场与引力场的耦合常数 ω > 0，并且0 φ x+ p + ρ> 0, --(2.10)可得孤子星的物质密度和压强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= ++ + +∫ ∫ 物态参量可能存在的几种解，取16π = 1，此时星体质量M = ，，r → 0，对应于星体中心；r → ∞ 时，对应于星体外无限远坐标的范围为 x ∈ (π ,3π / 2)； n = 2， m = 2时， x ∈ (π ,5π /m ，n）和星体质量（M ）将影响物态方程中参量的取值，强 p 的分布．数值计算给出物质密度和压强，如图 2.2、2.
【学位授予单位】：四川师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：P159

【参考文献】