Введение к работе
Актуальность проблемы. Все предсказания Общей Теории Относительности (ОТО) для области слабых гравитационных полей, которые удалось проверить, оказались правильными. Наряду с этим имеются косвенные обстоятельства и соображения, заставляющие усомниться в ее безупречности в случае сильных полей (нейтронные звезды, тесные двойные системы, космологические модели).
В рамках ОТО масса сверхплотного небесного тела М<.2Ма. Однако многие звезды имеют массу М>2М^ и поэтому предполагается, что на последнем этапе их эволюции в результате безудержного сжатая (коллапса) по крайней мере часть из них должна образовывать "черные дыры". Тем не менее, целеустремленные поиски "черных дыр" пока не привели к определенному результату. Имеются также определенные сомнения в наличии сингулярностей в космогонических моделях ОТО.
Наряду с этим существует космогоническая концепция Амбарцумяна, допускающая существование статических сверхплотных доэвездных тел с М»М0 , отличных по природе от "черныхдыр".
В такой ситуации актуален анализ неэйнштейновских (альтернативных) вариантов теории гравитации и возможность построения в их рамках статических сверхплотных и сверхмассивных небесных тел.
Наиболее известны скалярно-тензорная теория Йордана-Бранса-Дикке и биметрическаи теория' Розена.
В 70-х годах в работах Саакяна и Мнаиаканяна было установлено существование аномальной ветви в решениях уравнений теории Йордана-Бранса-Дикке для сверхплотных небесных тел с М»Ме . В дальнейшем выяснилось, что положенное в основу этих расчетов уравнение состояния сверхплотного вещества не реализуется в силу асимптотической свободы' кварков в.предале больших плотностей.
В теории Резена наибольшее значение массы сверхплотных небесных тел больше, -чем в ОТО, однако не превосходит 10 М0 .Оказалось также, что
_ 4 -
результаты теории Розена не согласуются с данными наблюдений изменения орбитального периода двойного пульсара PSR1913+16.
В связи с этим была предложена Биметрическая Скалярно-Тензорная Теория фавитации (БСТТ) - видоизмененный вариант скалярно-тензорнои теории Йордана-Бранса-Дикке, в основу которого положена биметрическая формулировка ОТО.
Цель работы состоит в детальном исследовании двух ветвей решений уравнений БСТТ для нейтронных звезд: с постоянным скалярным полем и переменным скалярным полем. В первом случае ставилась задача доказать, что решения уравнений БСТТ совпадают с аналогичными решениями ОТО, а во втором - обосновать независимость вывода о возможности существования статических сверхплотных и сверхмассивных конфигураций от используемого уравнения состояния сверхплотного вещества.
Научная„нрдизна п.. прадиаасказ---ценн,ость Ragaia. Диссертация посвящена исследованию моделей нейтронных звезд с различными вариантами уравнения состояния сверхплотного вещества в рамках БСТТ. Доказано существование зйнштейнозской ветви решений уравнений БСТТ для нейтронных звезд. Установлено, что независимо от выбранного варианта уравнения состояния на незйнштейновской ветви решений уравнений БСТТ существуют статические сверхплотные и сверхмассивные конфигурации. Полученные s диссертации результаты представляют определенный интерес для теории сверплотных небесных тел и космогонической концепции Амбарцумяиа.
Основные положения, выносимые на зашиту.
1. Формула для квадрата массы статического сферически-симметрического небесного тела в БСТТ.
. 2. Аналог теоремы Биркгофа для наиболее общего варианта бимзтрической скалярно-тензорнои теории гравитации с произвольной функцией связи и космологическим членом.
3. Наличие решений-уравнений БСТТ для нейтронных звезд, в которых скалярное' поле постоянно, а метрический тензор удовлетворяет уравнениям ОТО.
4. Существование статических сверхплотных и сверхмассивных конфигураций для решений уравнений БСТТ с переменным скалярным полем независимо от используемого варианта уравнения состояния сверхплотного вещества.
Апробация работы. Все результаты, полученные в диссертации, обсуждались на семинарах кафедры теоретической физики ЕГУ и института Прикладных проблем физики НАН РА. Часть результатов была доложена на семинарах Института астрофизики (Потсдам, Германия, 1994) и в Центре по гравитации и фундаментальной метрологии (Москва, 1994), докладывалась на Международном семинаре-школе (Москва, 1995) и на 14-й Международной конференции по ОТО (Италия, 1995).
Публикации. По результатам диссертации опубликованы 4 работы [1-4], 2 статьи находятся в печати [5, 6].
Объем, работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы из 275 наименований. Общий объем работы 152 стр.
