Scalar-Tensor-Vector Gravity: solutions with matter content

Abstract

Scalar-Tensor-Vector Gravity (STVG) is an alternative theory of the gravitational interaction. Its weak field approximation has successfully described Solar System observations, galaxy rotation curves, dynamics of galaxy clusters, and cosmological data, without the imposition of dark components. The theory was formulated by John Moffat in 2006. We explore non-vacuum solutions of STVG and apply them to some stellar toy-models. Specifically, we derive the modified Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation in STVG and integrate it for different polytropic equations of state. We find that stellar models in STVG admit larger masses than in general relativity (GR). Maximum masses depend on the factor that quantifies the deviation from GR.

La gravedad escalar-tensor-vectorial (STVG) es una teoría alternativa de la interacción gravitacional. Su aproximación de campo débil ha descrito con éxito las observaciones del Sistema Solar, las curvas de rotación de galaxias, la dinámica de los cúmulos de galaxias y los datos cosmológicos, sin la imposición de componentes oscuros. La teoría fue formulada por John Moffat en 2006. Exploramos soluciones de STVG sin vacío y las aplicamos a algunos modelos de juguetes estelares. Específicamente, derivamos la ecuación de Tolman-Oppenheimer-Volkoff modificada en STVG y la integramos para diferentes ecuaciones de estado politrópicas. Encontramos que los modelos estelares en STVG admiten masas más grandes que en la relatividad general (GR). Las masas máximas dependen del factor que cuantifica la desviación de GR.