Papers
Topics
Authors
Recent
Search
2000 character limit reached

Neutron Stars In f(R,T)f(R,T) Theory: Slow Rotation Approximation

Published 23 Jun 2023 in gr-qc | (2306.13758v5)

Abstract: In this paper, we study the slowly rotating neutron stars in f(R,T)f(R, T) gravity based on Hartle-Thorne formalism. We first consider the simplest matter-geometry coupled modified gravity, namely f(R,T)=R+2χTf(R, T)=R+2\chi T. We compute the mass, radius, moment of inertia, change in radius, and binding energy due to rotation, eccentricity, quadrupole moment, and the tidal love number. The quantities, which are of the second order in angular velocity, like change in radius and binding energy due to rotation, eccentricity, and quadrupole moment, deviate more from their corresponding general relativistic counterparts in lighter neutron stars than heavier ones. Whereas the moment of inertia, which is of the first order in angular velocity, in f(R,T)=R+2χTf(R, T)=R+2\chi T modified gravity, barely diverges from the general relativistic one. The Equation of state-independent I-Love-Q relation retains in this f(R,T)f(R, T) modified gravity, and it coincides with the general relativistic ones within less than one percent even for the maximum allowed coupling parameters. We also study the slowly rotating neutron star in f(R,T)=R+αR<sup>2+2χ</sup>Tf(R, T)=R+\alpha R<sup>{2}+2\chi</sup> T up to first order their angular velocity. We calculate the mass, radius, and moment of inertia of neutron stars in this modified gravity. The results show that the impact of the matter-geometric coupling parameter is greater on lighter neutron stars in both of these modified gravity models.

Authors (2)
Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (42)
  1. J. M. Lattimer and M. Prakash, Science 304, 536 (2004).
  2. J. M. Lattimer and B. F. Schutz, Astrophys. J. 629, 979 (2005), arXiv:astro-ph/0411470.
  3. J. M. Lattimer and M. Prakash, Phys. Rep. 442, 109 (2007), the Hans Bethe Centennial Volume 1906-2006.
  4. T. Guver and F. Ozel, Astrophys. J. Lett. 765, L1 (2013), arXiv:1301.0831 [astro-ph.HE].
  5. LIGO, https://www.ligo.caltech.edu.
  6. VIRGO, https://www.virgo-gw.eu/.
  7. KAGRA, https://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/.
  8. B. P. Abbott et al., Phys. Rev. Lett. 119, 161101 (2017), arXiv:1710.05832 [gr-qc].
  9. C. M. Will, Living Rev. Rel. 9, 3 (2006), arXiv:gr-qc/0510072.
  10. J. B. Hartle, Astrophys. J.  150, 1005 (1967).
  11. J. B. Hartle and K. S. Thorne, Astrophys. J.  153, 807 (1968).
  12. N. R. Sibgatullin and N. M. Queen, Oscillations and Waves in Strong Gravitational and Electromagnetic Fields (Springer-Verlag, Berlin, 1991).
  13. T. Hinderer, Astrophys. J. 677, 1216 (2008).
  14. E. E. Flanagan and T. Hinderer, Phys. Rev. D 77, 021502 (2008).
  15. T. Binnington and E. Poisson, Phys. Rev. D 80, 084018 (2009).
  16. K. Yagi and N. Yunes, Phys. Rev. D 88, 023009 (2013).
  17. S. Nojiri and S. D. Odintsov, Phys. Rept. 505, 59 (2011), arXiv:1011.0544 [gr-qc].
  18. E. Berti et al., Class. Quant. Grav. 32, 243001 (2015), arXiv:1501.07274 [gr-qc].
  19. A. De Felice and S. Tsujikawa, Living Rev. Rel. 13, 3 (2010), arXiv:1002.4928 [gr-qc].
  20. T. P. Sotiriou and V. Faraoni, Rev. Mod. Phys. 82, 451 (2010), arXiv:0805.1726 [gr-qc].
  21. F. S. N. Lobo,   (2008), arXiv:0807.1640 [gr-qc].
  22. A. V. Astashenok and S. D. Odintsov, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 493, 78 (2020a), arXiv:2001.08504 [gr-qc].
  23. A. V. Astashenok and S. D. Odintsov, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 498, 3616 (2020b), arXiv:2008.11271 [gr-qc].
  24. P. S. Debnath, Int. J. Geom. Meth. Mod. Phys. 16, 1950005 (2018), arXiv:1907.02238 [gr-qc].
  25. S. Bhattacharjee and P. K. Sahoo, Phys. Dark Univ. 28, 100537 (2020), arXiv:2003.14211 [gr-qc].
  26. M. Gamonal, Phys. Dark Univ. 31, 100768 (2021), arXiv:2010.03861 [gr-qc].
  27. H. Shabani and A. H. Ziaie, Eur. Phys. J. C 78, 397 (2018), arXiv:1708.07874 [gr-qc].
  28. J. Bora and U. D. Goswami, Phys. Dark Univ. 38, 101132 (2022), arXiv:2207.12847 [gr-qc].
  29. P. Rej and P. Bhar, Astrophys. Space Sci. 366, 35 (2021), arXiv:2105.12572 [gr-qc].
  30. S. K. Maurya and F. Tello-Ortiz, Annals Phys. 414, 168070 (2020), arXiv:1906.11756 [gr-qc].
  31. I. H. Stairs, Living Rev. Rel. 6, 5 (2003), arXiv:astro-ph/0307536.
  32. K. Yagi and N. Yunes, Phys. Rept. 681, 1 (2017), arXiv:1608.02582 [gr-qc].
  33. G. Pappas and T. A. Apostolatos, Phys. Rev. Lett. 112, 121101 (2014).
  34. P. Pani and E. Berti, Phys. Rev. D 90, 024025 (2014).
  35. H. Boumaza, Eur. Phys. J. C 81, 448 (2021).
  36. M. L. Pattersons and A. Sulaksono, Eur. Phys. J. C 81, 698 (2021).
  37. J. M. Z. Pretel, Mod. Phys. Lett. A 37, 2250188 (2022), arXiv:2301.02881 [gr-qc].
  38. J. Barrientos O. and G. F. Rubilar, Phys. Rev. D 90, 028501 (2014).
  39. T. Regge and J. A. Wheeler, Phys. Rev. 108, 1063 (1957).
  40. S. D. Odintsov and V. K. Oikonomou, Phys. Rev. D 107, 104039 (2023).
  41. F. Douchin and P. Haensel, Astron. Astrophys. 380, 151 (2001), arXiv:astro-ph/0111092.
  42. H. Mueller and B. D. Serot, Nucl. Phys. A 606, 508 (1996), arXiv:nucl-th/9603037.
Citations (2)

Summary

No one has generated a summary of this paper yet.

Paper to Video (Beta)

No one has generated a video about this paper yet.

Whiteboard

No one has generated a whiteboard explanation for this paper yet.

Open Problems

We haven't generated a list of open problems mentioned in this paper yet.

Continue Learning

We haven't generated follow-up questions for this paper yet.

Tweets

Sign up for free to view the 2 tweets with 4 likes about this paper.