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【2h】

The Effect of Cosmological Evolution on Solar System Constraints and on the Scalarization of Neutron Stars in Massless Scalar-Tensor Theories

机译：宇宙演化对太阳系制约和对太阳系的影响   无质量标量 - 张量理论中的中子星标量化

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摘要

Certain scalar-tensor theories of gravity that generalizeJordan-Fierz-Brans-Dicke theory are known to predict non-trivial phenomenologyfor neutron stars. In these theories, first proposed by Damour andEsposito-Far\`ese, the scalar field has a standard kinetic term, and couplesconformally to the matter fields. The weak equivalence principle is thereforesatisfied, but scalar effects may arise in strong-field regimes, e.g. allowingfor violations of the strong equivalence principle in neutron stars("spontaneous scalarization") or in sufficiently tight binary neutron-starsystems ("dynamical/induced scalarization"). The original scalar-tensor theoryproposed by Damour and Esposito-Far\`ese is in tension with solar-systemconstraints (for couplings that lead to scalarization), if one accounts forcosmological evolution of the scalar field and no mass term is included in theaction. We here extend the conformal coupling of that theory, in order toascertain if, in this way, solar-system tests can be passed, while retaining anon-trivial phenomenology for neutron stars. We find that even with thisgeneralized conformal coupling, it is impossible to construct a theory thatpasses both Big-Bang nucleosynthesis and solar-system constraints, whilesimultaneously allowing for scalarization in isolated/binary neutron stars.
机译：众所周知，某些泛化标量-张量引力理论的Jordan-Fierz-Brans-Dicke理论可以预测中子星的非平凡现象。在这些理论中，首先由Damour和Esposito-Farese提出的标量场具有标准的动力学项，并且与物质场保形地耦合。因此，满足了弱等价原理，但是在强场条件下，例如，在允许在中子星（“自发标量”）或足够紧密的二元中子星系（“动态/诱导标量”）中违反强等价原理。如果一个人考虑了标量场的宇宙学演化并且没有包括质量项，那么由Damour和Esposito-Farese提出的最初的标量张量理论就与太阳系的约束（用于导致标量的耦合）处于紧张状态。我们在这里扩展该理论的共形耦合，以便确定是否可以通过这种方式通过太阳系测试，同时保留中子星的非平凡现象。我们发现，即使采用这种广义的共形耦合，也不可能构建一个既能通过大爆炸核合成又能通过太阳系约束的理论，同时又能使孤立/双中子星标量化。

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