مطالعه ریاضی ساختار فضا-زمان در اطراف ستاره های چرخان نسبیتی
چکیده
ما قصد داریم که نظریه ی ستاره های دوار در نسبیت عام را معرفی کنیم. در حالیکه این کاربرد، به وضوح به سمت ستاره های نوترونی ( و اشیاء مرتبط با آن ها، مثل ستاره های کوارک شگفت و غریب) است، این موارد آخر در اینجا مورد بحث قرار نمی گیرند، مگر برای اهداف توضیحی. در عوض، تمرکز، بر روی مبانی نظری قرار داده شده است، همراه با یک بحث مفصل در مورد تقارن های فضا زمان، انتخاب مختصات و استنتاج معادله های ساختار از معادله ی انیشتین. ویژگی های کلی ستاره های دوار ( جرم، تکانه زاویه ای، انتقال به سرخ، مدار ها، و غیره) نیز معرفی می شوند. این مطالبمحدود به ستاره های سیال کامل است.علاوه بر این، پایداری ستاره های دوار، در اینجا مورد بررسی قرار نگرفته است.برای اینکه این نمایش، نسبتاً جامع (برون بی نیاز) شود، یک مرور خلاصه از نسبیت عمومی و فرمالیسم 1+3، در فصل 1 ارائه شده است. برای خواننده ی با تجربه، این می تواند به عنوان یک ارائه ی صرف از نماد های مورد استفاده در متن در نظر گرفته شود. فصل 2 به طور کامل به تقارن های فضا زمان مربوط به ستاره های دوار، یعنی سکون و تقارن محوری اختصاص داده شده است. انتخاب مختصات نیز در این بخش مورد بحث قرار می گیرد. سیستم معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی که حاکم بر ساختار ستاره های دوار است، برگرفته از معادله ی اینشتین در فصل 3 است، که حل عددی آن نیز مورد بحث قرار می گیرد. در نهایت، فصل 4، مشخصات کلی ستاره های دوار را ارائه می دهد که برخی از آن ها مستقیماً توسط یک ناظر دور، قابل اندازه گیری هستند، مثل انتقال به سرخ. مدارهای دایره ای اطراف ستاره نیز در این بخش مورد بحث قرار می گیرند.