J 2020

Radial instability of trapping polytropic spheres

HLADÍK, Jan, Nelson Camilo POSADA AGUIRRE a Zdeněk STUCHLÍK

Základní údaje

Originální název

Radial instability of trapping polytropic spheres

Autoři

HLADÍK, Jan (203 Česká republika, garant, domácí), Nelson Camilo POSADA AGUIRRE (170 Kolumbie, domácí) a Zdeněk STUCHLÍK (203 Česká republika, domácí)

Vydání

International Journal of Modern Physics D, 2020, 0218-2718

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10308 Astronomy

Stát vydavatele

Singapur

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Kód RIV

RIV/47813059:19630/20:A0000041

Organizační jednotka

Fyzikální ústav v Opavě

UT WoS

000531817300002

Klíčová slova anglicky

radial stability; polytropic spheres; Sturm-Liouville equation

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 16. 3. 2021 14:52, RNDr. Jan Hladík, Ph.D.

Anotace

V originále

We complete the stability study of general-relativistic spherically symmetric polytropic perfect fluid spheres, concentrating our attention on the newly discovered polytropes containing region of trapped null geodesics. We compare the methods of treating the dynamical stability based on the equation governing infinitesimal radial pulsations of the polytropes and the related Sturm-Liouville eigenvalue equation for the eigenmodes governing the pulsations, to the methods of stability analysis based on the energetic considerations. Both methods are applied to determine the stability of the polytropes governed by the polytropic index n in the whole range 0 < n < 5, and the relativistic parameter sigma given by the ratio of the central pressure and energy density, restricted by the causality limit. The critical values of the adiabatic index for stability are determined, together with the critical values of the relativistic parameter sigma. For the dynamical approach, we implemented a numerical method which is independent on the choice of the trial function, and compare its results with the standard trial function approach. We found that the energetic and dynamic method give nearly the same critical values of sigma. We found that all the configurations having trapped null geodesics are unstable according to both methods.