Neutron stars in $f(R,L_m,T)$ gravity
Abstract: This study explores the behavior of compact stars within the framework of $f(R,L_m,T)$ gravity, focusing on the functional form $f(R,L_m,T) = R + \alpha TL_m$. The modified Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) equations are derived and numerically solved for several values of the free parameter $\alpha$ by considering both quark and hadronic matter -- described by realistic equations of state (EoSs). Furthermore, the stellar structure equations are adapted for two different choices of the matter Lagrangian density (namely, $L_m= p$ and $L_m= -\rho$), laying the groundwork for our numerical analysis. As expected, we recover the traditional TOV equations in General Relativity (GR) when $\alpha \rightarrow 0$. Remarkably, we found that the two choices for $L_m$ have appreciably different effects on the mass-radius diagrams. Results showcase the impact of $\alpha$ on compact star properties, while final remarks summarize key findings and discuss implications, including compatibility with observational data from NGC 6397's neutron star. Overall, this research enhances comprehension of $f(R,L_m,T)$ gravity's effects on compact star internal structures, offering insights for future investigations.
- A. Einstein, Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften , 831 (1915).
- B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific, Virgo), Phys. Rev. Lett. 116, 061102 (2016).
- B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific, Virgo), Phys. Rev. Lett. 119, 161101 (2017).
- K. Akiyama et al. (Event Horizon Telescope), Astrophys. J. Lett. 875, L1 (2019).
- S. Nojiri and S. D. Odintsov, Phys. Rev. D 68, 123512 (2003).
- H. A. Buchdahl, MNRAS 150, 1 (1970).
- A. De Felice and S. Tsujikawa, Living Rev. Rel. 13, 3 (2010).
- S. Capozziello and M. De Laurentis, Phys. Rept. 509, 167 (2011).
- S. Nojiri and S. D. Odintsov, Phys. Rept. 505, 59 (2011).
- T. P. Sotiriou and V. Faraoni, Rev. Mod. Phys. 82, 451 (2010a).
- T. Harko and F. S. N. Lobo, Eur. Phys. J. C 70, 373 (2010).
- S. D. Odintsov and D. Sáez-Gómez, Phys. Lett. B 725, 437 (2013).
- G. J. Olmo, Phys. Rev. Lett. 98, 061101 (2007).
- T. Harko, Phys. Rev. D 81, 084050 (2010).
- S. Chandrasekhar, Astrophys. J.  74, 81 (1931).
- J. M. Lattimer and M. Prakash, Science 304, 536 (2004).
- C. M. Will, Living Rev. Rel. 17, 4 (2014).
- Z. Haghani and T. Harko, Eur. Phys. J. C 81, 615 (2021).
- S. Nojiri and S. D. Odintsov, Phys. Lett. B 657, 238 (2007).
- T. P. Sotiriou and V. Faraoni, Rev. Mod. Phys. 82, 451 (2010b).
- A. De Felice and S. Tsujikawa, Living Rev. Relativ. 13, 3 (2010).
- V. Faraoni, Phys. Rev. D 80, 124040 (2009).
- J. A. Nájera and C. A. Alvarado, Phys. Dark Univ. 38, 101141 (2022).
- D. P. Menezes, Universe 7, 267 (2021), arXiv:2106.09515 [astro-ph.HE] .
- C. O. Heinke et al., MNRAS 444, 443 (2014).
- P. Demorest et al., Nature 467, 1081 (2010).
- J. Antoniadis et al., Science 340, 6131 (2013).
- M. C. Miller et al., Astrophys. J. Lett. 918, L28 (2021).
Paper Prompts
Sign up for free to create and run prompts on this paper using GPT-5.
Top Community Prompts
Collections
Sign up for free to add this paper to one or more collections.