Hadron-Quark Phase Transitions in Hyperon Stars
我们比较了中子星和质子中子星中强子-夸克相变的Gibbs和Maxwell结构,包括禁闭相中的相互作用超子。我们发现,超子的人口被抑制,中微子捕获的开始转移的相变。探讨了对(原)中子星最大质量的影响。
2010-12-08 astro-ph.SR nucl-th
Hyperons in neutron stars
利用Dirac-Brueckner-Hartree-Fock方法研究了包括超子在内的中子星物质的性质。在计算中,我们考虑了重子矢量自能和标量自能的时间和空间分量。此外,还部分地考虑了重子负能态的影响。我们得到了$2.08\,M_{\odot}$的最大中子星质量,这与最近观测到的大质量中子星是一致的。我们讨论了物质中超子的一种普遍的、排斥的三体力。
2015-01-22 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
The hyperons in the massive neutron star PSR J0348+0432
在相对论平均场论的框架下,通过调整超子耦合常数,研究了大质量中子星PSR J 0348 +0432能否成为超子星.发现在大质量中子星PSR J 0348 +0432的中心重子数密度处,超子的相对粒子数密度小于中子的相对粒子数密度,因此它不能转变为超子星。其中心主要由$Λ$、$Ξ^{-}$和少量$Ξ^{0}$组成。我们还发现,对于最大质量为1.4 M $_{\odot}$的中子星,它可以转变为超子星,超子星跃迁密度为0.668 fm $^{-3}$,此时超子仅由$Λ$组成.在它的中心,超子也只由$Λ$组成,超子的比例略大于中子的比例。这说明NS 1.4 M $_{\odot}$刚刚转变为超子星。
2017-12-23 nucl-th
Hyperon-hyperon interactions and properties of neutron matter
我们采用奈梅亨群重子-重子相互作用的最新参数化,给出了具有核子和超子自由度的β稳定中子星物质的Brueckner-Hartree-Fock计算结果。我们发现,在总密度为1.2 fm^-3的β稳定物质中出现的奇异重子只有$Σ^-$和$Λ$。然后用相应的状态方程计算中子星的质量和半径等性质。
2000-04-12 nucl-th
Can the massive neutron star PSR J0348+0432 be a hyperon star?
在相对平均场论的框架下,通过选取合适的超子耦合常数,研究了大质量中子星PSR J0348+0432能否转变为超子星.我们发现,无论是否考虑介子$σ^{*}$和$ϕ$,中子星PSR J 0348 +0432都可以转变为超子星,并且两种情况下超子星跃迁密度相同。我们还发现,在不考虑介子$ϕ$和$σ^{*}$的情况下,正则质量中子星也可以在较小的超子星跃迁密度下转变为超子星.我们的结果证实了最近的一些结论。
2017-12-24 nucl-th
Effective interactions of hyperons and mass-radius relation of neutron stars
我们基于相对论平均场方法研究了超子在中子星中的作用。对于低于1.5倍正常核密度的核物质,我们利用对称核物质的性质和中子物质的理论研究来约束模型参数。然后,我们将模型扩展到更高的密度,包括超子和等熵矢量介子,包含奇异自由度。我们证实了$ϕ$介子诱导了一个$Λ$排斥力,并硬化了状态方程。由$ϕ$介子引起的硬化补偿了超子的软化。我们还研究了味SU(3)和自旋-味SU(6)关系。我们发现,由中子物质性质拟合的耦合常数可以得到足够大的中子星的最大质量,并且所得结果满足质量和半径约束。利用我们的参数化方法,我们还研究了中子星中超子直接Urca过程的起始。
2017-12-20 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Hyperon-rich Matter in Neutron Stars
利用扩展的相对论平均场模型研究了中子星中丰超子物质的物态方程。我们特别注意最近提出的非线性行为的向量场,它提供了一个更好的描述Dirac-Brueckner计算。超子-超子相互作用也通过引入额外的介子交换来实现。这些新的术语避免了以往工作中在高密度下发现的不稳定性,同时保持了对有限核系统的良好描述。我们还表明,在平均场的方法,超子的存在下,一方面,在中子星和超子-超子相互作用的另一方面,使K介子凝聚的开始不太有利。
1995-06-17 nucl-th
Vacuum fluctuation effects on hyperonic neutron star matter
在相对论平均场(RMF)理论框架下研究了真空涨落(VF)对超声波中子星物质性质的影响。VF修正导致了介质中重子和介子质量的密度依赖性。我们比较了采用三种介子-超子耦合所得到的结果。超子修正和VF修正的引入软化了超子中子星物质的状态方程,从而降低了超子中子星的质量。$δ$场的存在扩大了超声波中子星的质量和半径。考虑到介子-超子耦合的不确定性,得到的超子中子星的最大质量在$1.33M_{\odot}\sim1.55M_{\odot}$范围内。
2009-10-28 hep-ph nucl-th
Theory of neutrino emission from nucleon-hyperon matter in neutron stars: Angular integrals
在研究具有超子核的中子星的热演化过程中,许多涉及强简并粒子(核子、超子、电子、μ子)的中微子反应都需要中微子发射率。本文计算了$n$ =3,4,5的主中微子反应在所有可能的粒子费米动量组合下的角积分$I_n$(在$n$动量取向上).积分$I_n$是建立稠密核子-超子物质中中微子发射率统一数据库的必要成分。所得结果也可用于强简并体系的许多物理动力学问题。
2016-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Superfluidity of $Λ$ hyperons in neutron stars
研究了中子星物质和中子星中$Λ$超子的$^1S_0$超流性。我们用相对论平均场理论计算了中子星物质的性质。在RMF方法中,介子-超子耦合受到合理的超子势的约束,其中包含了超核物理最新发展的信息。为了研究$Λ$超子的$^1S_0$配对间隙,我们采用了几种基于Nijmegen模型的$ΛΛ$相互作用,并用于双$Λ$超核研究。它被发现,得到的最大配对间隙是一个兆电子伏的十分之几。对能隙的大小和密度区域取决于$ΛΛ$相互作用和中子星物质的处理方式。我们计算了中子星的性质,发现在中子星的核中是否存在$Λ$超子的$^1S_0 $超流性主要取决于所采用的$ΛΛ$相互作用。
2010-02-01 nucl-th
Extended quark mean-field model for neutron stars
将夸克平均场模型推广到奇异自由度,研究了无限重子物质中超子的性质和中子星性质。QMF模型中的重子-标量介子耦合是从夸克水平自洽地确定的,其中夸克禁闭是用标量-矢量谐振子势来考虑的。$u,d$夸克的禁闭势的强度受有限核性质的限制,而$s$夸克的禁闭势则受含$Λ$超子的核性质的限制.这两个强度是不同的,这有效地代表了QMF模型中SU(3)对称性破缺。同时,我们采用了增强的$Σ$与矢量介子的耦合,在这个模型中,$Σ$和$Ξ$超子势都能得到很好的描述.研究了SU(3)对称性破缺对中子星结构的影响。与SU(3)对称情形相比,我们发现SU(3)破缺使超子的起始密度提前,并使超子在恒星中的丰度增加。然而,它对恒星的最大质量影响不大。发现最大质量是含超子的$1.62 M_{\odot}$和不含超子的$1.88 M_{\odot}$。现有的中子星模型在解释最近观测到的重脉冲星时存在局限性。
2014-01-23 astro-ph.SR nucl-th
The influence of strength of hyperon-hyperon interactions on neutron star properties
得到了含有奇异重子的中子星物质的物态方程。分析了超子-超子相互作用强度对所选参数组所构造的状态方程的影响。众多的中子星模型表明,超子的出现与中子星内部密度的增加有关。计算结果表明,超子-超子耦合常数的变化影响着中子星的化学组成。所得到的超子星数值模型排除了星内大量的奇异重子。
2005-06-06 astro-ph hep-ph nucl-th
Hyperon-nucleon three-body forces and strangeness in neutron stars
研究了核介质中作用在$Λ$超子上的三体力,特别是讨论了中子星中的超子之谜。在次超前阶采用SU(3)手征有效场论推导的超子-核子两体相互作用。超子-核子三体相互作用用十重态重子饱和近似,并转化为与密度相关的有效二体相互作用。这些一起作为输入的Brueckner-Bethe-Goldstone方程的$ΛN\leftrightarrowΣN$和$ΛNN\leftrightarrowΣNN$耦合通道的显式处理。计算了对称核物质和中子物质中$Λ$超子的单粒子势。利用超核唯象约束下的$ΛNN$三体力参数,进行了重子密度的外推。通过比较中子星核密度特征下的$Λ$和中子化学势,发现二体关联和三体关联的联合排斥效应使得中子星中$Λ$超子的出现在能量上是不利的,从而为一个长期存在的问题提供了可能的解决方案.
2020-08-12 nucl-th
Hyperon and nuclear symmetry energy in the neutron star
本文从中子星的质量和半径出发,研究了核对称能对天体物理观测量的影响。本文采用密度依赖的介子-重子耦合常数的相对论平均场模型描述稠密核物质的物态方程,并引用了最近由亚核饱和密度下重离子数据得到的唯象公式中对称能的密度依赖关系。由于超子可以参与中子星内部致密物质的$β$ -平衡,因此我们将超子包括在我们的估计中,并结合核对称能讨论了超子的作用。
2011-08-30 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Constraining a relativistic mean field model using neutron star mass-radius measurements II: Hyperonic models
该研究基于场论方法比较含超子与不含超子的中子星EOS推断模型,发现未来X射线计时望远镜模拟数据可通过贝叶斯因子识别超子,但仅有六组测量且误差为2%时仍难约束模型参数。
2025-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Damping of sound waves in superfluid nucleon-hyperon matter of neutron stars
本文研究大质量中子星核超流核子超子物质中的声波。我们计算和分析了由于剪切粘性和粒子变换的非平衡弱过程引起的声速和它们的阻尼时间。为此,我们采用了耗散相对论流体动力学的超流核子超子混合物,最近制定的[M. E。Gusakov和E.M. Kantor,Phys.Rev.D78,083006(2008)]。我们表明,阻尼时间的声音模式计算使用这种流体力学和普通(nonsuperfluid)的,可以彼此不同的几个数量级。
2009-01-26 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Anisotropic pressure and hyperons in neutron stars
在扩展的相对论平均场框架下,研究了各向异性压力对核内超子中子星性质的影响。研究发现,各向异性压力对中子星物质的主要作用是增加物态方程的刚度,从而补偿超子对物态方程的软化。如果我们使用各向异性压力模型$h \le 0.8$ [1]和$Λ\le -1.15$ [2]中的参数,则具有超声波核的各向异性中子星的最大质量和红移的预言与最近的观测约束结果是完全一致的。当$M$ =1.4 $M_\odot$时,对应的中子星半径大于13 km,而各向异性压力对中子星最小质量的影响不明显。此外,由于中子星内部压力的各向异性,大于2.1 $M_\odot$的最大质量极限不能排除中子星核心中超子的存在。
2014-12-23 nucl-th
Superfluidity of $Σ^-$ hyperons in $β$-stable neutron star matter
本文计算了$β$稳定中子星物质中$Σ^-$超子的$^1S_0$能隙.我们解决BCS间隙方程的有效$Σ^-Σ^-$配对相互作用来自最新的参数化的超子-超子相互作用的Nijmegen组。我们发现在密度区$\sim 0.27-0.7$ fm $^{-3}$中,$Σ^-$超子处于$^1S_0$超流态,在总重子数密度为$\sim 0.37$ fm $^{-3}$时,最大能隙为8 MeV,其中$Σ^-$的分数约为8%.我们研究了中子星冷却的影响。
2004-07-14 nucl-th
Hyperons in neutron star matter within relativistic mean-field models
自从发现质量约为2个太阳质量的中子星以来,人们对这类大质量恒星中心部分的物质组成进行了深入的讨论。在本文中,我们将(重新)调查超子的外观问题。为此,我们将在相对论平均场模型中进行广泛的参数研究。我们将表明,它是可能的,以获得高质量的中子星(i)与大量的超子,(ii)半径为12-13公里的正则质量的1.4太阳质量,和(iii)在超子的开始的旋节不稳定性。结果强烈依赖于超子-超子通道中的相互作用,迄今为止,从地面实验中获得的信息非常少。
2014-12-15 nucl-th
The EOS of neutron matter and the effect of $Λ$ hyperons to neutron star structure
中子星的结构是由恒星内部物质的状态方程决定的,而状态方程依赖于核相互作用的知识。虽然中子星的半径主要取决于中子物质在核密度下的状态方程,但它们的最大质量会受到恒星内核中密度较高的超子的影响。总结了近年来量子蒙特卡罗方法在核密度和更高密度中子物质状态方程计算方面的研究成果。我们报道了基于轻和中重超核的实验数据以及$Λ$超子对中子星结构的影响的现实超子-核子相互作用的发展。
2015-12-21 nucl-th
Maximum mass of neutron stars and strange neutron-star cores
最近对PSR J1614-2230质量的测量,基于最近超子-核子和超子-超子相互作用,排除了大多数现有的高密度密度软化致密物质状态方程模型,导致了“超子之谜”。我们研究了“超子之谜”的一个具体解决方案,即用一个足够硬的夸克核代替一个太软的超子核。我们构造了一个解析近似,它很好地拟合了夸克物质的2SC和CFL色超导相的现代EOS。这使我们能够模拟连续序列的一阶相变从强子物质的2SC,然后到CFL状态的色超导夸克物质。我们得到了超导夸克核物态方程参数空间中M_(max)> 2 M_(sol)的约束。我们还得到的约束,将导致显着更高的测量质量。对于2.4 M_sol,CFL夸克核所需的刚度应接近于因果极限,在相变时密度跃变很小.条件M_max > 2 M_sol对夸克物质的2SC相和CFL相的EOS有很强的限制。相变时的密度跳跃必须足够小,夸克物质中的声速必须足够大。严格的夸克相热力学稳定性条件导致混合星的最大质量与纯重子星的质量相似。因此,对于稳定的混合星,要使M_max>2 M_sol,既需要在高密度重子物质中有足够强的附加超子排斥,又需要有足够刚性的夸克物质状态方程。然而,夸克物质的高密度不稳定性(再禁闭)可能实际上表明了重子在非常高密度的致密物质中的点粒子模型的不足。
2012-11-06 astro-ph.SR nucl-th
Neutron stars with hyperon cores: stellar radii and EOS near nuclear density
2 Msun超子星的存在对具有超子核的中子星的物态方程提出了很强的约束,只有特殊的强子物质模型才能满足这种约束。这些模型的半径-质量关系是足够具体的,它可以受到未来X射线观测站的观测测试。我们想研究超子核的存在对NS半径质量关系的影响。我们的目标是找出一个特殊的关系R(M),其中M是引力质量,R是圆周半径,是如何与超子核的存在相关联的,以及在哪个特定的恒星质量范围内。我们考虑了一组14个稠密物质的理论状态方程,基于相对论平均场(RMF)近似,允许在NS超子的存在。我们寻求R(M)和刚度的EOS低于超子阈值需要通过2 Msun测试之间的相关性。对于NS质量为1.0<M/Msun<1.6的情况,由于物态方程中存在一个非常刚性的前超子段,我们得到R> 13 km。在核密度下,压力明显高于最近使用手征有效场论得到的一个鲁棒上限。如果大质量的NS确实有一个相当大的超子核心,那么根据目前的模型,M=1.0-1.6 Msun的半径必然大于13 km。相反,如果在这个质量域中观测到半径R<12 km的NS,那么就排除了NS中相当大的超子核,就像我们现在模拟的那样。未来的X射线任务,同时测量M和R的精度<5%,将有可能解决NS观测的问题。不考虑这一观测检验,目前的状态方程允许满足条件M_max>2 Msun的超子在核密度下产生的压力相对于该量的最新微观计算太高。
2015-05-23 astro-ph.SR nucl-th
Neutron stars in a Skyrme model with hyperons
从适用于中子星的角度出发,对现有的Skyrme超子参数化进行了研究。结果表明,超子可以减弱甚至消除铁磁不稳定性的问题,共同的(几乎)所有的Skyrme参数化的核子-核子相互作用。在高密度下,结果对λ-λ相互作用的选择非常敏感。然后使用所选的参数集来获得冷中子星和热质子中子星的结果属性。恢复了从其他模型中已知的一般特征。
2004-07-23 nucl-th
The lambda hyperon and the hyperon puzzle
中子星提供了独特的条件来研究极端密度下的冷的致密核物质。由于这些极端的条件下,额外的强子自由度预计将被填充,包括超子。本次演讲将集中讨论超子对中子星状态方程的影响。作为描述奇异中子星状态方程的一级近似,我们将特别讨论λ超子的贡献。在这个系统中,强核力由介子交换来描述,并应用相对论平均场论来研究致密核物质。正如预期的那样,λ超子的加入软化了中子星的状态方程(EoS)。一个较软的EoS将减少具有这种EoS的模型中子星所能达到的最大质量。虽然超子在高密度系统中并不意外,但它的存在似乎与高质量中子星的观测相矛盾。这个矛盾被称为“超子之谜”。来自像平方公里阵列(SKA)这样的大型新射电望远镜的观测数据的预期涌入将提供可以支持的观测结果,并发展核物质的理论模型。因此,对超声波物质的研究不仅与核理论有关,而且对作为SKA非洲伙伴国的博茨瓦纳也具有本地意义。
2022-08-26 nucl-th
Hyperons in neutron stars within Eddington-inspired Born-Infeld theory of gravity
利用Eddington启发的Born-Infeld(EiBI)引力理论研究了核内含有超子的中子星(NS)的质量-半径关系.采用相对论平均场模型计算了该恒星的物态方程,并利用标准SU(6)公式和超子势深度确定了超子耦合常数。我们发现,对于$4\times 10^{6}~\rm{m^2}~\lesssim~κ\lesssim~6\times 10^{6}~\rm{m^2}$,相应的NS质量和半径的EiBI引力理论预测是兼容的最大NS质量和半径的观测约束。相应的$κ$值也与天体物理学-宇宙学约束所预测的$κ$范围一致。我们还发现参数$κ$可以控制中子星的大小和致密性。
2016-05-04 astro-ph.SR gr-qc nucl-th
Properties of β-stable neutron star matter with hyperons
利用Nijmegen群的重子-重子相互作用的最新参数化,给出了具有核子和超子自由度的β稳定中子星物质的多体计算结果.我们发现,在总重子密度为1.2 fm^{-3}的β稳定物质中,唯一出现的奇异重子是Λ ^-和Λ。利用相应的状态方程计算了中子星的质量、转动惯量和半径等性质。我们还研究了超子超流体形成的可能性,并讨论了它对中子星的影响。
1999-12-08 nucl-th
Hybrid Equations of State for Neutron Stars with Hyperons and Deltas
在这篇文章中,我们描述了新的化学平衡电荷中性混合状态方程的中子星。他们提出了一个一阶相变夸克物质和区分的粒子人口考虑和这些粒子如何相互作用。虽然有些状态方程只包含核子和上夸克、下夸克,但其他状态方程也包含超子、德尔塔重子和奇夸克。混合状态方程,以及相应的强子方程,可在CompOSE存储库中使用,并可用于不同的天体物理应用。
2022-05-01 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Effects of isovector scalar meson on hyperon star
研究了等矢量标量介子($δ$)对中子星的影响。讨论了$δ$介子对静止和旋转中子星的影响。在由质子、中子和电子组成的中子星系统中引入$δ$ -介子,使状态方程在高密度下变得更硬,从而增大了中子星的最大质量。但是在超子星中引入$δ$介子会降低超子星的最大质量。这是由于在有$δ-$介子存在时超子的早期演化。
2016-02-29 nucl-th
Do hyperons exist in the interior of neutron stars ?
本文综述了超子对中子星和原中子星性质的影响。特别是,我们修改了所谓的“超子之谜”,去了一些解决方案提出来解决它,并讨论了最近的测量异常高的中子星质量对我们目前的超核物理知识的影响。我们也重新审视超子对新生中子星的冷却性质和所谓的r-模不稳定性的作用。
2015-11-06 astro-ph.HE nucl-th
A novel solution to the hyperon-puzzle in neutron stars
提出基于非线性导数模型的动量依赖机制解决中子星超子谜题,新方法,通过修改阈值条件保留高密度物质刚度,
2024-02-13 nucl-th
Massive neutron stars with hyperonic core : a case study with the IUFSU model
最近发现的大质量中子星,如PSR J $0348+0432$和PSR J $1614-2230$,提出了关于在中子星核心是否存在超子等奇异物质的问题。许多已建立的状态方程(EoS),如GM 1和FSUGold的有效性也受到质疑。利用相对论平均场(RMF)理论和最近提出的IUFSU模型,研究了大质量中子星中心区域超声波物质的存在性。本文将IUFSU模型扩展到考虑超子的情况,研究了处于$β$平衡的中子星。本文研究了不同的超声波势,即$Σ$和$Ξ$对中子星的EoS和最大质量的影响。我们还考虑了恒星自转的影响,因为观测到的大质量恒星是双星。已经发现,$1.93M_{\odot}$的最大质量,这是在PSR J $0348+0432$的观测质量的3 $σ$限制,可以获得旋转的恒星,与某些选择的超声波势。这颗恒星在核心附近含有相当数量的超子。
2015-11-17 nucl-th
Hyperonic Neutron Star Matter in Light of GW170817
自2013年以来,脉冲星PSR J 0348 +0432($M = 2.01\,M_{\odot}$)的质量对中子星状态方程提供了严格的约束。然而,对最近探测到的BNS合并(GW 170817)的一些不同分析指出,在$2.16\,M_{\odot}$附近有一个最大的中子星质量。此外,最近的一项研究确定毫秒脉冲星PSR J2215+5135的质量为$2.27^{+0.17}_{-0.15}\,M_{\odot}$。在这项工作中,我们调查的超子在中子星物质中的存在,根据这些新的质量测量使用状态方程计算的相对论平均场近似。特别注意利用超核和SU(3)对称关系研究中的经验数据来确定介子-超子耦合常数。我们发现,在合理选择介子-超子耦合常数的情况下,超子状态方程可以满足这些新的质量约束,在中子星的核心中,超子可能占重子总数的10%以上.
2018-12-12 nucl-th
Hyperon effects on the properties of $β$-stable neutron star matter
本文采用Nijmegen群重子-重子相互作用的最新参数化方法,给出了$β$稳定的具有核子和超子自由度的中子星物质的Brueckner-Hartree-Fock计算结果.只有$Σ^-$和$Λ$的密度高达$\sim 7ρ_0$。然后用相应的状态方程计算中子星的质量和半径等性质。
2000-11-14 nucl-th
On the maximum mass of hyperonic neutron stars
超子物质的手征拉格朗日和夸克-介子耦合模型被用来估算中子星的最大质量。我们的相对论计算包括,第一次,哈特里和福克的贡献在一个一致的方式。这些模型与重子的夸克结构有关,被认为是描述中子星致密核的理想模型。考虑到饱和密度下已知的实验限制,从这些相对论方法推导出的状态方程不能维持质量大于1.6-1.66 $M_\odot$的中子星。
2012-01-13 nucl-th
Hyperons and massive neutron stars: vector repulsion and SU(3) symmetry
随着大质量中子星如PSR J 1614 -2230的发现,出现了一个问题,即在中子星的核心是否存在超子等奇异物质。我们研究了超子在大质量中子星中存在的条件。从SU(6)夸克模型到更广泛的SU(3)对称性,我们一直在研究矢量介子-超子耦合。我们提出了中子星最大质量随中子星核奇异含量fs线性减小的关系式:Mmax(fs)= Mmax(0)-0.6Msolar(fs/0.1),这似乎与核物质状态方程和矢量重子-介子耦合方案无关.因此,脉冲星质量的测量可以用来限制在中子星的超子分数。
2012-06-18 astro-ph.HE nucl-th
Estimation of the effect of hyperonic three-body forces on the maximum mass of neutron stars
基于微观Brueckner-Hartree-Fock方法的超声波物质模型,补充了简单唯象的密度依赖接触项,用于估算超声波三体力对中子星最大质量的影响.我们的结果表明,尽管超声波三体力可以使超声波星的最大质量与$1.4-1.5 M_\odot$的当前极限相协调,但它们无法提供使最大质量与大质量中子星的观测相兼容所需的排斥力,例如最近对毫秒级双星PSR J1614-2230($1.97 \pm 0.04 M_\odot$)和PSR J1903+0327($1.667 \pm 0.021 M_\odot$)异常高质量的测量。
2011-03-03 nucl-th
Phase Transition to Hyperon Matter in Neutron Stars
对中子星的高密度相的理解的最新进展推进了这样一种观点,即物质的很大一部分由超子组成。研究了超子间强吸引相互作用对致密星性质的可能影响。我们发现,一个强子状态方程与超子允许一级相变的超子物质。对应的超子星可以有相当小的半径R=8 km。
2002-09-19 astro-ph nucl-th
New Hyperon Equations of State for Supernovae and Neutron Stars in Density-dependent Hadron Field Theory
我们开发了新的超子状态方程(EoS)表的核心坍缩超新星模拟和中子星。这些EoS表是基于密度相关的相对论性强子场论,其中重子-重子相互作用由介子介导,使用Typel等人(2010)的核子参数集DD 2。此外,轻和重核以及相互作用的核子被处理在Hempel和Schaffner-Bielich的核统计平衡模型,其中包括排除体积效应。在所有可能的超子中,我们只考虑了$Λ$的贡献。我们发展了两种不同的超声波EoS表:在np $Λϕ$情况下,考虑了奇异$ϕ$介子介导的排斥超子-超子相互作用;在np $Λ$情况下,不考虑。这两种情况的EoS表包括广泛的密度($10^{-12}$至$\sim$ 1 fm $^{-3}$)、温度(0.1至158.48 MeV)和质子分数(0.01至0.60)。研究了$Λ$超子对每个重子的自由能、压力或熵等热力学量的影响,发现在高密度下超子的影响是显著的。冷的$β$平衡的EoS(包括自洽的地壳)导致np $Λϕ$的最大质量中子星为2.1 M $_{\odot}$,而np $Λ$的最大质量中子星为1.95 M $_{\odot}$。np $Λϕ$ EoS代表了第一个涉及超子的超新星EoS表,该表与最近测量的2 M $_{\odot}$中子星直接兼容。
2014-08-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Neutron star deformability with hyperonization in density-dependent relativistic mean-field models
从引力波数据中提取的中子星潮汐形变量为中子星内部结构及其相关的核物质状态方程提供了一种新的探索途径。在相对论平均场方法中,我们考虑了超子,而不是一般的中子星中的核子和轻子的组成,并在密度依赖的参数化下研究了超子在潮汐形变中的作用及其对对称能的影响.超子对中子星的变形性有显著影响,并与中子星中超子的起始密度和分数有着敏感的相关性。适度降低超子的起始密度可以对潮汐变形性产生相当大的修改,并改变其对核物态方程的推断。未来对多基准恒星质量潮汐形变的测量有望提升超子分量和对称能贡献之间的简并度。
2021-08-20 astro-ph.HE nucl-th
Singlet pairing gaps of neutrons and protons in hyperonic neutron stars
在相对论平均场模型和Bardeen-Cooper-Schrieffer理论下研究了超声波中子星中的$^{1}S_{0}$核超流体。以Reid软核相互作用为核子-核子相互作用,计算了中子和质子的$^{1}S_{0}$配对能隙。我们详细研究了超子自由度对中子星物质中$^{1}S_{0}$核子对能隙的影响。结果表明,超子的出现对$^{1}S_{0}$中子配对能隙的重子密度范围和大小几乎没有影响,质子配对能隙在该区域$ρ_B=0.0-0.393$ fm $^{-3}$也略有减小.然而,如果重子密度变得大于0.393 fm ${^{-3}}$,则$^{1}S_{0}$质子配对间隙明显增大。此外,超子的存在还使质子超流的范围明显扩大。在我们的结果中,超子改变了$^{1}S_{0}$质子配对间隙,这必然改变了中子星的冷却性质。
2014-08-13 astro-ph.HE nucl-th
Hyperon interaction with dense nuclear matter and link to neutron stars
本文综述了超子-核子和超子-超子相互作用的理论现状,重点介绍了手征有效场论。介绍了稠密物质中超子的结果,并分析了其对中子星性质的影响。
2020-10-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Astrophysical implications on hyperon couplings and hyperon star properties with relativistic equations of states
超子是中子星内部的基本组成部分。对超声波相互作用知之甚少,是实验室研究超核和中子星观测的不确定性来源。在这项工作中,我们进行贝叶斯推断的现象学超子核子相互作用使用的潮汐变形测量的GW 170817双中子星合并探测LIGO/Virgo和PSR J 0030 +0541和PSR J 0740 +6620的质量半径测量探测NICER。该分析基于相对论平均场论中的一组严格的相对论中子-星-物质状态方程,该方程具有超子,自然地满足因果关系要求和经验核物质性质。我们特别利用最近推导出的强相关性的标量和矢量介子超子耦合,施加在单$Λ$超核中的测量$Λ$分离能,并进行了四个不同的测试或没有强相关性。我们发现,实验室的超核约束保证了足够大的$Λ$ -标量介子耦合,以匹配超子星物质中的大矢量耦合。当采用目前实验室和天体物理数据联合分析得到的超子耦合最可几区间时,我们发现超子星的最大质量至多为所选刚性状态方程组的$2.176^{+0.085}_{-0.202}M_{\odot}$($68\%$可信区间)。基于我们的分析,对超子对恒星半径的影响进行了量化,并给出了超子星的各种性质。
2022-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Hyperon Puzzle of Neutron Stars with Skyrme Force Models
我们考虑了中子星(NS)的超子之谜。我们采用Skyrme力模型描述介质中核子-核子、核子-λ超子($NΛ$)和λ-λ($ΛΛ$)相互作用。也考虑了$ΛΛ$相互作用的唯象有限程力。在密度泛函理论的框架下,得到了NS物质的物态方程,并通过求解Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程得到了NS物质的质量-半径关系.人们普遍认为,最近发现的大质量NS($M \simeq 2 M_\odot$)并不能很好地支持NS物质中超子的存在,因为超子使EoS比没有它们的EoS更软。对于所选的相互作用模型,$NΛ$相互作用使NS的最大质量降低约30%,而$ΛΛ$相互作用可使NS的最大质量增加约10%.因此,我们发现一些Skyrme力模型预测NS的最大质量与$2 M_\odot$ NS的观测一致,同时满足观测约束的质量-半径关系。
2016-01-22 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Effect of the symmetry energy and hyperon interaction on neutron stars
在相对论平均场论框架下,研究了对称能和奇异含量的密度依赖性对冷中子星结构的联合影响。结果表明,2 $M_\odot$得到排斥$YY$相互作用,并优选为一个小的或一个大的斜率$L$。在核物质中,一个吸引的$Σ$势将有利于质量像$\sim 1 M_\odot$一样小的恒星出现奇异性,然而,如果它是排斥的,只有质量为$\gtrsim 1.4 M_\odot$的恒星才会包含奇异性。减小对称性能量斜率和包含超子的联合效应是进一步减小半径。中子星最大质量随对称性能量斜率的变化呈非单调变化,最小质量值为$L\sim 80$ MeV。其他中子星变星随对称能的斜率呈非线性演化,并依赖于超子-核子和超子-超子耦合。中子星的半径与中子星的总奇异度成线性关系,其斜率与中子星的质量和对称能的斜率无关。
2015-02-17 nucl-th
The hyperon superfluidity and the hyperon couplings in neutron stars within the relativistic mean field model
本研究基于相对论平均场模型,通过两种方式确定超子耦合并探究其对超子超流性的影响,发现超子超流性尤其是$Σ^-$的超流性可作为探测中子星核心相关物理的重要窗口。
2023-10-03 nucl-th
Lambda-nuclear interactions and hyperon puzzle in neutron stars
基于SU(3)手征有效场论导出的超子-核子相互作用,利用Brueckner理论研究了核物质和中子物质中$Λ$ -超子的介质内性质.它表明,由此产生的$Λ$单粒子势$U_Λ(p_Λ=0,ρ)$成为强烈排斥的密度$ρ$的两到三倍,正常的核物质。添加由手性$ΛNN$三体力构建的密度依赖性有效$ΛN$ -相互作用进一步增加了排斥。这些发现的后果中子星进行了讨论。我们认为,对于具有SU(3)EFT势性质的超子-核相互作用,在中子星的核心中,超子形成的起始点将移向极高的重子密度,从而可能解决所谓的超子之谜.
2017-06-09 astro-ph.HE nucl-th
Implications of Hyperon Pairing for Cooling of Neutron Stars
研究了超子配对对含超子的中子星热演化的影响。比较了仅由核子和轻子组成的中子星模型、包含超子的中子星模型和包含超子对的中子星模型的冷却模拟结果。我们表明,λ和中子配对抑制所有可能的快中微子发射过程中不太大的中子星。包含λ配对产生更好的协议与X射线观测的恒星。特别是,如果λ和核子配对开始的临界温度不太小,则氢大气模型中由X射线观测得到的表面温度与含超子中子星的热历史更一致.
1998-07-20 astro-ph hep-ph nucl-th
Neutrino mean free path in neutron stars in the presence of hyperons
该研究计算含 $Λ$、$Ξ^{-}$、$Ξ^{0}$ 超子的中子星致密物质内中性流中微子弹性散射截面与平均自由程,表明超子会显著降低大质量中子星中的中微子平均自由程。
2024-10-27 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
On the appearance of hyperons in neutron stars
利用新近构造的超子-核子势,计算了β平衡的电荷中性核子物质的物态方程。超子-核子势是在重整化群框架下得到的低动量势。基于零温下的Hartree-Fock近似,估算了中子星中超子的密度。在几种不同的裸超子-核子势和很宽的核物质参数范围内,我们发现在中子星中总是存在超子。这些发现对中子星的质量和半径有着深远的影响。
2010-02-08 astro-ph hep-ph hep-th
Hyperons and quarks in proto-neutron stars
在这项工作中,我们研究了原中子星核心的物质,重点是它们的组成对恒星结构的影响。我们首先利用DSH模型研究了有限温度(通过每个重子固定的熵)和轻子分数对纯核子物质的影响。然后,我们把我们的注意力转向一个相对论平均场模型包含异国情调的自由度,手征平均场(CMF)模型,再次,在有限的温度和被困中微子的条件下。在后者中,由于超子和夸克都被发现在大质量恒星的核心,它们的相互作用和相的混合物的可能性被考虑和分析。最后,我们讨论了恒星旋转如何影响我们的结果。
2019-05-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Three-body couplings in RMF and its effects on hyperonic star equation of state
我们发展了一个新的包含显式三体耦合的相对论平均场模型,并将其应用于超声波系统和中子星物质。最近对大质量中子星的观测给我们带来了一个难题:当考虑到包括超子在内的奇异强子时,物态方程变得太软,不能支持观测到的两个太阳质量的中子星。三重子排斥是解答这个难题的一个有希望的成分。我们证明了当我们考虑三体耦合并从味SU(3)值修正超子矢量耦合时,有可能一致地解释大质量中子星和超核数据。
2013-04-01 nucl-th
Kaon Condensation in Neutron Star Matter with Hyperons
基于Kaplan-Nelson拉格朗日量,考虑超子的显式存在,我们研究了稠密中子星物质中的K介子凝聚。使用各种模型,我们发现,凝聚阈值是敏感的标量密度的行为,它与重子密度增加得越快,凝聚的阈值越低。超子的存在,特别是$Σ^-$的存在,使$K^-$凝聚的阈值向更高的密度移动。在平均场方法中,对于超子,凝聚振幅增长得足够快,以至于核子有效质量在有限密度下消失,并且不能获得令人满意的热力学处理。因此,在平均场水平之外的K介子-重子相互作用的计算似乎是必要的。
1995-02-13 nucl-th
g-mode Oscillations in Neutron Stars with Hyperons
本研究针对中子星核心可能含超子的情况,利用满足观测约束的多种致密物质相对论平均场模型,分析核心g模式振荡特征,发现奇异重子出现时g模式频率会陡升,为通过观测g模式检验中子星核心超子物质提供了依据。
2022-12-19 astro-ph.HE nucl-th
Neutron star matter with hyperons: Bayesian comparison of nucleonic and SU(6)/SU(3) hyperonic models
Indian Institute of Technology Jodhpur(印度技术学院焦特普尔分校);INFN, Sezione di Pisa(意大利国家核物理研究所比萨分部);Dipartimento di Fisica, Università di Pisa(比萨大学物理系)
该研究采用贝叶斯推断对比纯核子、SU(6)和SU(3)超子三种中子星物质模型,发现SU(3)模型的物态方程更硬,当前约束无法区分纯核子与SU(3)模型,对SU(6)模型的证据则不够决定性。
2026-08-24 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th