Hadron-Quark Crossover and Hot Neutron Stars at Birth
基于高密度强子-夸克交叉,我们构造了一个新的有限温度等熵状态方程。利用新的物态方程,我们研究了具有典型轻子分数($Y_l=0.3-0.4$)和典型重子熵($S=1-2$)的热中子星的诞生结构。由于在高密度下夸克自由度的逐渐出现,有强子-夸克交叉的热中子星中心的温度T和重子密度比没有交叉的热中子星中心的温度T和重子密度小2倍或更多.热中子星收缩为1.4太阳质量的冷中子星所释放的典型能量约为0.04太阳质量,自旋上升率约为14%。
2015-06-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hadron-Quark Crossover and Massive Hybrid Stars with Strangeness
利用从超子强子物质到奇异夸克物质的平滑过渡的思想,我们证明了具有夸克物质核的中子星的最大质量可以大于没有夸克物质核的中子星.这是在对比的常规软化状态方程由于外来组分在高密度。得出我们结论的必要条件是:(i)交叉发生在相对较低的密度,大约是正常核密度的3倍,以及(ii)夸克物质在交叉区域强烈相互作用。通过这些,系统的压力可以大于纯强子物质在交叉区的压力,并导致最大质量大于2个太阳质量。这一结论对含超子的强子物态方程的不同选择不敏感。这一结果对核的不可压缩性、超子混合和中微子冷却等问题也有一定的意义。
2012-12-08 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Embedding a critical point in a hadron to quark-gluon crossover equation of state
格点量子色动力学模拟已经明确地表明,当重子化学势为零或很小时,从强子到夸克和胶子的跃迁是一个交叉。许多模型计算预测存在一个临界点的化学势值,目前的晶格模拟是不可靠的。我们展示了如何嵌入一个临界点在一个光滑的背景状态方程,以便产生的临界指数和临界振幅比预期的过渡在同一普适类的液体-气体相变和三维伊辛模型。所得到的状态方程的参数,可以推断出的流体动力学模型的重离子碰撞在束能量扫描II在相对论重离子对撞机或在其他加速器的实验。
2021-12-14 hep-ph nucl-th
Quark-hadron crossover equations of state for neutron stars: constraining the chiral invariant mass in a parity doublet model
通过对低密度强子状态方程和高密度夸克状态方程的插值,建立了中子星的状态方程。对强子物质采用基于宇称二重态结构的强子模型,对夸克物质采用Nambu-Jona-Lasinio型的夸克模型。我们假设强子物质和夸克物质在色味锁定相中发生交叉。宇称偶重态模型的核子质量具有与手征对称性破缺相关的质量和对手征凝聚体不敏感的手征不变质量$m_0$。$m_0$的大小影响低密度核EOS,并与中子星的半径密切相关。利用LIGO-Virgo和NICER对半径的约束,我们发现$m_0$被限制为$600\,\mathrm{MeV}\lesssim m_0 \lesssim 900\,\mathrm{MeV}$ .
2021-05-04 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hyperon Puzzle, Hadron-Quark Crossover and Massive Neutron Stars
基于强子-夸克交叉图研究了冷、热中子星的体性质.通过使用一个唯象状态方程(EOS)“CRover”,在约3倍核物质密度处对两相进行插值,发现引力质量大于2太阳质量的冷NS是可以维持的。这与一阶强子-夸克跃迁的情况形成鲜明对比。冷NS的半径与CR在EOS是在一个狭窄的范围内,这是不敏感的NS质量。由于强子-夸克交换导致物态方程硬化,NS核的中心密度最多为核物质密度的4倍,在NS核内部几乎不发生超子混合。这构成了长期存在的超子之谜的解决方案。还用强子-夸克交叉考察了色超导性(CSC)对NS结构的影响。对于双夸克吸引力的典型强度,由于双味CSC(2SC),EOS发生轻微软化,最大质量减少约0.2太阳质量。将CRover物态方程推广到有限温度的超新星物质,描述了诞生时的热超新星。在等熵条件下,强子-夸克交换降低了热NS的中心温度。本文还估算了从热NS到冷NS收缩过程中的引力能释放和自旋加速率。
2015-08-20 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hadron-Quark Crossover and Massive Hybrid Stars
基于从超子强子相到奇异夸克相的渗流图象,我们构造了一个新的状态方程,该方程的压力插值为重子密度的函数。中子星的最大质量可以超过$2M_{\odot}$,如果满足以下两个条件:(i)从强子物质到夸克物质的交叉发生在正常核物质密度的三倍左右,(ii)夸克物质在交叉区域有强相互作用,并具有刚性状态方程。这与假设一阶相变的传统方法相反,在一阶相变中,由于高密度夸克物质的存在,EOS总是变软。虽然强子物态方程的选择并不影响上述关于最大质量的结论,但核子和超子之间的三体作用力对超子混合的开始和中子星的冷却起着至关重要的作用。
2013-04-11 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
$g$-modes of neutron stars with hadron-to-quark crossover transitions
利用格点量子色动力学中强子-夸克跃迁的交叉模型,我们首次研究了含夸克物质的混合星中主核$g$模振荡。随后的结果进行比较,我们最近发现的$g$模式频率的混合星与一阶相变使用吉布斯建设。我们发现,模型使用吉布斯建设产量$g$模式的振幅和相关的引力辐射的能量占主导地位的选择的交叉模型,由于不同的行为的平衡和绝热声速在各种模型。基于我们的研究结果,我们得出结论,$g$模式被检测到升级的LIGO和处女座探测器,它将表明一个一阶相变类似于吉布斯建设。
2021-11-21 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Universality in quasinormal modes of neutron stars with quark-hadron crossover
本研究分析含夸克-强子交叉(QHC)的中子星准简正模引力波频率,发现f模的质量-频率普适关系在QHC物态方程下仍成立,但p1模的对应关系在特定质量范围有显著偏离,可用于区分QHC与强子物态方程。
2023-08-22 astro-ph.HE nucl-th
BEC-BCS Crossover and the Liquid-Gas Phase Transition in Hot and Dense Nuclear Matter
在BCS理论之外,研究了有限温度下对称核物质中核子-核子关联的效应。从Hartree-Fock描述的核物质与Gogny有效相互作用开始,我们添加了相应的预成对和散射态的形成超流临界温度内的介质T-矩阵的方法,这是类似于Nozieres-Schmitt-Rink理论的相关性。我们计算了氘核BEC超流体、核子BCS超流体以及它们之间的过渡区的临界温度。讨论了关联式对热力学性质(状态方程、能量、熵)和液-气相变的影响。我们的结果表明,BCS以外的核子-核子关联对核物质的性质起着重要的作用,特别是在低密度区。
2010-08-24 nucl-th
Embedding a Critical Point in a Hadron to Quark-Gluon Crossover Equation of State
它示出了如何嵌入一个临界点在一个光滑的背景状态方程,以便产生的临界指数和临界振幅比预期的过渡在同一普适类的液体-气体相变和三维伊辛模型。只有两个独立的临界指数;关系式$α+ 2β+ γ= 2$和$β(δ- 1) = γ$会自动出现,两个临界振幅之间也会出现新的关系式。所得到的状态方程的参数,可以推断出的流体动力学模型的重离子碰撞在束能量扫描II在相对论重离子对撞机。
2022-10-18 cond-mat.stat-mech nucl-th
Quarkyonic matter and hadron-quark crossover from an ultracold atom perspective
The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Nishina Center(理化学研究所仁科中心);Quark Nuclear Science Institute, The University of Tokyo(东京大学夸克核科学研究所);The Open University of Japan(日本开放大学);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构(KEK));RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences(理化学研究所交叉理论与数学科学中心)
本文从超冷原子实验的角度出发,提出一种场论框架来描述介子-夸克交叉转变,通过类比玻色-爱因斯坦凝聚体到巴丁-库珀-施里弗(BEC-BCS)交叉转变,揭示了速度声峰和重子动量壳结构的三重波动效应,为夸克离子物质模型提供了微观推导。
2026-05-18 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Signature of hadron-quark crossover in binary-neutron-star mergers
本研究通过数值相对论模拟对比双中子星并合的强子-夸克交叉与无相变场景,发现交叉场景下残余星会因状态方程变软坍缩为黑洞并出现引力波突然截断,指出未来引力波与电磁观测可用于探究强子-夸克相变细节。
2025-03-21 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Crossover to Cluster Plasma in the Gas of Quark-Gluon Bags
研究了夸克胶子袋气体中的光滑渡越跃迁。高温状态方程是夸克-胶子等离子体的状态方程。然而,该系统由具有有限体积的袋组成,所述有限体积由质量-体积袋谱的模型参数定义。对该{ \it团簇}夸克-胶子等离子体的可能结构进行了分类。
2009-06-17 hep-ph nucl-th
Cooper Triples in Attractive Three-Component Fermions: Implication for Hadron-Quark Crossover
本研究通过图解方法预测一维吸引性三分量费米子中库珀三元组的形成,建立连接三聚体与库珀三元组的交叉框架,并类比强子-夸克交叉,解释声速峰值源于三体态涌现。
2021-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-ph
Binary neutron star mergers as a probe of quark-hadron crossover equations of state
本研究首次模拟采用夸克-强子交叉状态方程的双中子星并合,发现其引力波频率呈双重特征,为探测高密度夸克物质提供关键证据。
2022-11-22 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
The melting and abundance of open charm hadrons
在强相互作用物质的不同相态中,守恒净电荷涨落的累积量的比值对作为相应量子数的载流子的自由度敏感。利用具有2+1动力学味的格点量子色动力学和猝灭的粲夸克,计算了净粲涨落的二阶和四阶累积量及其与其它守恒电荷如净重子数、电荷和奇异度的关联.通过分析这些累积量的适当比例,我们可以探讨QCD手征交叉区附近的粲自由度的性质。我们表明,以上的手征交叉转变温度的温度,魅力度的自由度不能再描述的强子的不相关气体。这表明,开放的粲强子的解离和解除束缚的粲态的出现正好在手征交叉跃迁附近。直到交叉区域,我们将这些格点量子色动力学结果与两个强子共振气体模型--仅包括实验建立的粲共振,还包括夸克模型和格点量子色动力学计算预测的额外态--进行比较。这一比较为迄今未观测到的对交叉区热力学有贡献的粲强子提供了证据。
2014-09-01 hep-lat hep-ph nucl-th
Bayesian Constraints on the Neutron Star Equation of State with a Smooth Hadron-Quark Crossover
Department of Physics;Astronomy, East Texas A \& M University, Commerce, TX 75429, USA
本文通过贝叶斯推断,在统一框架下约束中子星物质方程 of 状态,结合引力波数据和观测结果,探讨核对称能量密度依赖性及高密度物理参数的约束情况。
2026-04-21 astro-ph.HE hep-ph hep-th
New Neutron Star Equation of State with Quark-Hadron Crossover
我们提出了一个改进的状态方程中子星的物质,QHC 19,一个光滑的过渡,从强子制度在较低的密度,在较高的密度夸克制度。我们现在使用Togashi等人。状态方程(Togashi:2017),在整个强子体系中统一核物质的Akmal-Pandharipande-Ravenhall状态方程的推广; Togashi状态方程一致地描述了非均匀和均匀物质,以及处于β平衡的物质,而无需在纯中子和对称核物质之间进行插值。我们描述的夸克物质制度在较高的密度与Nambu-Jona-Lasinio模型,现在确定严格的约束夸克之间的热力学稳定性和因果传播的要求所产生的夸克之间的配对相互作用的现象学普遍矢量排斥。由此得到的中子星的性质与LIGO/Virgo合作的推论非常一致,从GW 170817,压力与重子密度,中子星半径,和潮汐形变。QHC 19允许的最大中子星质量是2.35 $M_\odot$,与所有中子星质量测定一致。
2019-11-22 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Core structure of two-dimensional Fermi gas vortices in the BEC-BCS crossover region
我们报告了二维圆盘中非极化自旋1/2费米子基态和涡旋激发的$T=0$扩散蒙特卡罗结果。我们研究了涡核结构特性如何在BEC-BCS交叉点上表现出来。我们计算了涡旋的激发能、密度分布和与电流有关的涡旋核性质。我们发现在交叉的BCS侧的涡核处的密度抑制,以及在BEC极限处的耗尽核。在磁盘的几何尺寸效应的依赖关系进行了仔细研究。
2017-05-04 cond-mat.quant-gas nucl-th
Microscopic Insights into the Quarkyonic Hadron--Quark Crossover: Lessons from Ultracold Fermi Gases
The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Nishina Center(理化学研究所西村中心);Quark Nuclear Science Institute, The University of Tokyo(东京大学夸克核科学研究所)
通过类比超冷费米气体的BEC-BCS交叉,研究强子-夸克交叉中的三重涨落机制,解释重子动量壳层和声速峰值,并联系唯象夸克物态方程。
2026-10-02 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
Strangeness at high temperatures: from hadrons to quarks
利用格点量子色动力学计算得到的净奇异度涨落的四阶累积量及其与重子数和电荷涨落的关联,对高温下的奇异度自由度进行了研究.对于手征交叉的温度,奇异介子和重子的单独贡献可以很好地用强子的非关联气体来描述。这样的描述在手性交叉区域破裂,表明奇异性的解除限制发生在手性交叉处。另一方面,只有当温度大于手征交叉温度的两倍时,夸克-胶子等离子体内部带有自由度的奇异性才能用弱相互作用的夸克气体来描述。在中温窗口中,这些观测值显示出相当丰富的结构,表明了夸克-胶子等离子体的强相互作用性质。
2013-08-26 hep-lat hep-ph nucl-th
BCS-BEC Crossover and the Unitary Fermi Gas
从弱耦合Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)对到紧束缚对的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的交叉,作为费米系统中吸引相互作用的函数,一直是理论物理学家感兴趣的问题。在过去的十年中,我们已经看到了一系列显着的超冷费米气体实验的发展,已经实现了BCS-BEC交叉在实验室中,带来了新的见解非常强相互作用的幺正制度在这个交叉的中间。在这篇综述中,我们首先介绍了交叉的教学方法,然后重点介绍了强相互作用机制的最新进展。虽然我们的重点是新的理论发展,我们也描述了三个关键的实验,探测的热力学,运输和光谱的酉费米气体。我们讨论了统一制度和物理学的其他领域之间的联系-夸克-胶子等离子体,规范重力对偶性和高温超导性-并得出结论与强相互作用费米气体的开放问题。
2014-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Merger and post-merger of binary neutron stars with a quark-hadron crossover equation of state
首次研究了基于夸克-强子交叉(QHC)状态方程(EOSs)的广义相对论双星(BNS)并合模拟。与纯强子物质或一阶夸克-强子相变(1 PT)的EOS相反,在过渡区,QHC EOS显示出声速的峰值,因此硬化。我们研究这种硬化的合并和合并后的引力(GW)信号的影响。通过在二进制质量范围$2.5 < M/M_{\odot} < 2.75$中的模拟,在通过贝叶斯推断提取的合并后GW谱($f_2$)的主峰的频率中出现由于不同EOS而导致的特征差异。特别地,我们发现(i)对于低质量双星,由于最大重子数密度($n_{\rm max}$)在合并后保持低于$3\text{--}4$乘以核物质密度($n_0$),QHC模型在该密度范围内的特征硬化导致$f_2$低于基础强子EOS的计算值,因此也低于具有1 PT的EOS,(ii)对于高质量双星,$n_{\rm max}$可能超过$4\text{--}5 n_0$,这取决于EOS模型,QHC模型中的$f_2$是否高于或低于基础强子模型中的$f_2$取决于声速峰的高度。比较不同EOSs和BNS质量的$f_2$值,为如何区分EOSs高密度端的不同类型的夸克动力学提供了重要线索,并与未来使用第三代GW探测器进行的千赫兹GW观测有关。
2022-11-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Crossover-model approach to QCD phase diagram, equation of state and susceptibilities in the 2+1 and 2+1+1 flavor systems
利用格点量子色动力学(LQCD)数据,在2+1味系统中建立了一个描述强子-夸克交叉跃迁的简单模型,并通过对2+1味系统和2+1+1味系统的状态方程(EoS)和可压缩性的分析,绘制了它们的相图.在目前强子-夸克交叉(HQC)模型中,我们成功地再现了LQCD关于EoS和味磁化率的数据。对于2+1味系统,当化学势小于250 MeV时,由此获得的跃迁线在由温度和重子数(B)、同位旋(I)、超荷(Y)的化学势产生的平面中几乎相同。这种BIY近似等价性在2+1+1风味系统中也持续存在。我们绘制的相图也在平面上,是由温度和化学势的u,d,s夸克数,以调查味依赖的过渡线。在2+1+1味子系统中,c夸克不影响由u,d,s组成的2+1味子系统味非对角极化率是观察强子如何随着T的增加而存活的很好的指标,因为独立的夸克模型对它们几乎没有贡献。
2017-07-13 hep-lat hep-ph nucl-th
The Non-parametric Equation of State Realizes a Generalized Quark-Hadron Crossover
Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Science(中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所交叉理论数学科学中心(iTHEMS));School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院)
本文提出了一种非参数方法,用于构建从核幔到渐近自由区域的统计方程状态,发现最高质量的中子星核心中存在核子-夸克转变,并展示了完整的核幔到pQCD统计方程状态的热力学结构自然实现了广义的夸克-核子交叉。
2026-06-03 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Critical Phenomena in Hadronic and DIS Processes
研究强子和DIS过程中临界现象的相变与交叉特性。
2025-11-22 hep-ph nucl-th
A new effective interaction for the trapped fermi gas: the BEC-BCS crossover
我们将最近引入的一个可分离的相互作用的单一捕获的费米气体的散射长度的所有值。我们推导出封闭的相互作用矩阵元和两粒子本征矢量的表达式,并解析地证明了这种相互作用的收敛到零程两体赝势的s波散射。我们应用这种有效的相互作用的三粒子和四粒子系统沿BEC-BCS交叉,并发现他们的低躺的能量表现出收敛的正则化参数,这是比传统的重整化接触相互作用快得多。我们发现类似的收敛性质的三粒子自由能在么正性。
2011-08-12 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Crossover transition to quark matter in heavy hybrid stars
我们研究的可能性,从强子物质到夸克物质的过渡在消失的温度进行通过交叉,类似的交叉行为发现与格点量子色动力学研究在高温下。其目的是检查天体物理的后果,这一假设,通过构建混合星序列,满足目前的实验数据。
2014-03-14 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Coupled oscillator model of a trapped Fermi gas at the BEC-BCS crossover
本文利用双通道模型的标度变换,解释了陷俘费米气体在BEC-BCS渡越中径向四极模频率的不连续性,指出频率下移源于分子BEC与费米海的Feshbach耦合,并预言临界失谐与费米能量呈线性关系。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effects of periodic potentials on the critical velocity of superfluid Fermi gases in the BCS-BEC crossover
研究了外加周期势对Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)相和玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)相之间的超流费米气体临界速度的影响.我们数值求解Bogoliubov-de Gennes方程来模拟三维(3D)超流相超冷原子气体流过一维光晶格。我们发现,当反冲能与费米能相当时,周期势的存在减少了对破缺激发的影响。这种行为是晶格中准粒子能谱的特殊能带结构的结果。当晶格高度远大于费米能级时,周期势使原子对在BCS区也能被强束缚,对破缺激发被进一步抑制。我们还发现,当反冲能与费米能相当或大于费米能时,由于长波长声子激发的临界速度沿BCS-BEC交叉显示出非单调行为。
2011-07-23 astro-ph.SR cond-mat.quant-gas nucl-th