Moat hyperons in cold neutron stars
本文在非线性导数模型中研究中子星超子状态方程,发现超子可在有限动量下出现并形成“护城河”区域,显著改变物质组成,强调了准确处理致密物质中重子场动量依赖性的重要性。
2025-07-10 astro-ph.HE nucl-th
Equation of state for hot hyperonic neutron star matter
将最初用于描述具有超子核的冷中子星物质的FSU 2H状态方程模型推广到有限温度。结果提出了一个广泛的温度和轻子分数,其中涵盖的条件下,在质子中子星的物质,中子星合并和超新星爆炸。结果表明,当考虑超子自由度时,温度对中子星的物理观测量和中子星核的成分的影响更强。评估的温度和密度的依赖性的热指数导致的观察,所谓的$Γ$定律,广泛用于中子星合并模拟,是不适合再现真实的热效应,特别是当超子开始丰富的中子星核心。为了使有限温度状态方程易于获得,简单的参数化的核子和超声波$β$稳定的中微子自由物质的热指数。
2022-11-02 astro-ph.HE nucl-th
Stellar properties indicating the presence of hyperons in neutron stars
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung(GSI亥姆霍兹重离子研究中心);Helmholtz Forschungsakademie Hessen für FAIR (HFHF)(黑森FAIR亥姆霍兹研究院);Department of Physics and Astronomy, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg(海德堡大学物理与天文系);Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS)(海德堡理论研究所);Departament de Física Quàntica i Astrofísica and Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学量子天体物理学系及宇宙科学研究所);Departamento de Física Fundamental and IUFFyM, Universidad de Salamanca(萨拉曼卡大学基础物理系及理论与物质物理研究所);Space Sciences, Technologies and Astrophysics Research (STAR) Institute, Université de Liège(列日大学空间科学与技术天体物理研究(STAR)研究所);Institut d’Astronomie et d’Astrophysique, CP-226, Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学天文与天体物理研究所);Observatoire astronomique de Strasbourg, CNRS, Université de Strasbourg(斯特拉斯堡天文台,法国国家科学研究中心,斯特拉斯堡大学);LUX, CNRS, Observatoire de Paris, Université PSL, Université Paris Cité(卢克斯实验室,法国国家科学研究中心,巴黎天文台,巴黎文理研究大学,巴黎西岱大学)
研究通过中子星质量-半径关系和潮汐变形性特征,揭示超子存在对中子星物态方程的影响。
2026-01-27 astro-ph.HE nucl-th
Equation of state for neutron stars: Hyperon mixing in SU(3) flavor symmetry
利用各种相对论平均场模型和夸克-介子耦合模型,详细研究了中子星的性质。我们发现,即使在中子星的核内存在超子,SU(3)味对称的状态方程也能支持质量为$(1.8 \sim 2.1) M_{\odot}$的中子星。
2014-04-09 astro-ph.HE nucl-th
Chiral symmetry restoration and hyperon suppression in neutron stars
Research Center for Nuclear Physics (RCNP), Osaka University(大阪大学核物理研究中心)
本文利用SU(3)奇性双重群模型研究中子星物质中超子出现,发现超子出现密度对m₀敏感,且奇异动力学可自然解决超子谜题。
2026-02-13 astro-ph.HE nucl-th
Effect of hyperons on f-mode oscillations in Neutron Stars
由于中子星内部的密度超过了地球核实验的密度,它们为研究极端条件下致密物质的性质提供了一个范围。中子星内核的成分具有很大的不确定性,人们推测那里可能会出现超子等奇异形式的物质。由中子星中不稳定振荡模式发出的引力波包含了关于其内部组成的信息,因此使我们能够直接探测内部。最近,对中子星中f模振荡的系统研究揭示了核饱和参数,特别是核子有效质量的不确定性对其频率的影响。在这项工作中,我们研究了超子的出现对f模振荡频率的影响,从而对引力波的发射。我们还推测,未来f模式频率的探测是否可以提供探测中子星核心超子存在的可能性。
2021-04-06 astro-ph.HE nucl-th
Thermal behavior as indicator for hyperons in binary neutron star merger remnants
本研究首次全面量化中子星并合中超子的影响,发现有限温度增强超子产生并降低压力,导致并合后引力波频率增加约150赫兹,为探测高密度物质中的超子提供了新途径。
2024-02-08 astro-ph.HE nucl-th
Hyperons in Neutron Stars
在这篇文章中,我简要地回顾了超子对中子星和原中子星性质的一些影响。特别地,我修正了EoS的强烈软化问题,以及由此引起的超子的存在导致的最大质量的减少,由于最近对毫秒双星PSR J1903+0327的异常高质量的测量,这个难题变得更加复杂和难以解决($1.667\pm 0.021 M_\odot$)、PSR J1614-2230($1.97 \pm 0.04 M_\odot$)和PSR J0348+0432($2.01 \pm 0.04 M_\odot$)。提出了一些解决这个问题的解决方案进行了讨论。最后,我也重新审视超子对新生中子星的冷却特性和所谓的r-模不稳定性的作用。
2015-09-11 astro-ph.HE nucl-th
Hyperonic degrees of freedom in binary neutron star mergers
本文通过大量包含超子的状态方程模拟双中子星并合,揭示热超子对并合后引力波频率、残余温度、抛射质量和黑洞瞬时坍缩阈值的系统影响。
2025-07-24 astro-ph.HE nucl-th
On Cooling of Neutron Stars With Stiff Equation of State Including Hyperons
PSR J1614-2230和PSR J 0348 -0432的高质量($\sim 2M_{\odot}$)天体的存在要求致密的恒星物质用刚性状态方程(EoS)描述。如果利用普通的相对论平均场(RMF)模型(超子之谜),中子星中超子的存在会导致EoS的软化,导致中子星的最大质量降低到PSR J 1614 -2230和PSR J 0348 -0432中子星的测量质量以下。然而,在一个具有σ尺度强子有效质量和耦合常数的RMF EoS中,即使包含超子,中子星的最大质量也保持在$2M_{\odot}$以上。此外,状态方程上的其他重要约束,例如来自重离子碰撞的流动约束,也要得到满足。我们演示了如何一个令人满意的解释所有现有的观测数据的温度-年龄的关系内的“核介质冷却”的情况下达到一个相对论平均场EoS与σ标度的强子有效质量和耦合常数,包括超子。
2017-12-29 astro-ph.HE nucl-th
The Equation of State for the Nucleonic and Hyperonic Core of Neutron Stars
我们重新研究了中子星核和超核内核的状态方程,它满足2个$M_{\odot}$观测以及最近对13 km以下恒星半径的测定,同时满足核物质和有限核的饱和性质以及对来自重离子碰撞的高密度核压力的约束。最近的核子FSU 2 R和超声波FSU 2 H模型进行了微调,改善了纯中子物质在欠饱和密度下的密度依赖性。相应的核物质的饱和性质,对称能和它的斜率与最近的实验和理论测定是兼容的。我们得到的质量,半径和组成的中子星的两个更新的模型和研究的不确定性的影响,这些性质的超子核子耦合估计的超核数据。我们发现,每个超子的外观发病强烈依赖于超子核的不确定性,而中子星的最大质量相差最多0.1 $M_{\odot}$,虽然一个更大的偏差应该预期绑在缺乏知识的超子的潜力在高密度存在于中心的$2 M_\odot$星。为了便于使用,我们提供了FSU 2 R和FSU 2 H模型的状态方程和中子星质量-半径关系的结果表。
2017-12-07 astro-ph.HE nucl-th
The Hyperon Puzzle in Neutron Stars
“超子之谜”,即中子星(NS)的测量质量与其内部超子的存在之间的矛盾,是天体物理学中的热点问题之一,它激发了超核物理的大量实验和理论研究。在说明了超子之谜的起源之后,我讨论了它的一些可能的解决方案,特别是那些与超子二体和三体相互作用对稠密物质状态方程的作用有关的解决方案。之后,我讨论了一种可能性,以绕过超子之谜,允许在NS中存在的奇异性的形式解除夸克物质,从而考虑所谓的夸克星,即混合星或奇怪的明星。最后,我讨论了强子星到夸克星可能的转换过程的天体物理后果。
2016-01-19 astro-ph.HE nucl-th
Hyperonic equation of state at finite temperature for neutron stars
本文用相对论平均场方法研究了有限温度下中子星超声波核的组成和状态方程。我们利用新的FSU 2H * 模型,这是建立在FSU 2H方案通过改进的Xi势根据最近的分析Xi原子,我们扩展它包括有限的温度修正。计算是针对各种密度、温度和电荷分数进行的,从而探索了在质子中子星、双星合并残余物和超新星爆炸中可以发现的不同条件。超子的引入对有限温度下中子星的组成和状态方程有很大的影响,从而导致热中子星的性质和演化发生重大变化。
2022-09-20 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
Multi-physics constraints at different densities to probe nuclear symmetry energy in hyperonic neutron stars
本研究在相对论平均场模型框架下,结合手征有效场论、重离子碰撞及多信使观测等多密度多物理约束,探究超子星参数空间,发现超子参数与天体物理数据无关联,但超子的引入使两类数据产生张力,显著限制了参数空间。
2023-12-17 astro-ph.HE nucl-th
Hyperonic uncertainties in neutron stars, mergers and supernovae
本研究基于FSU2H$^*$强子模型及两个覆盖超子势全部实验变化范围的衍生模型,探究超子不确定性对重子物质物态方程、中子星性质的影响,发现高温下效应更显著,强调中子星并合、超新星模拟需考虑该不确定性以保障可靠性。
2024-01-31 astro-ph.HE nucl-th
Transport coefficients of hyperonic neutron star cores
研究了超核物质在中子星核中的输运性质。特别是,我们计算的导热系数,剪切粘度,和动量传递率为NP $Σ^{-}Λeμ$组成的致密物质在$β$-平衡的重子数密度范围内的$0.1-1$ ~FM $^{-3}$。计算是基于非相对论Brueckner-Hartree-Fock理论框架内处理的重子相互作用。裸核子-核子(NN)相互作用用Argonne v18唯象势描述,并补充了Urbana IX三核子力。核子-超子(NY)和超子-超子(YY)相互作用是基于奈梅亨群的\new{NSC97e and NSC97a models}。我们发现,重子对输运系数的贡献主要是由中子的情况下,中子星核心只包含核子。特别是,我们发现,中子占主导地位的总热导率在整个范围内的密度探索和,由于$Σ^-$的发病导致的去质子化的中子星核心,他们也占主导地位的剪切粘度在高密度区域,与纯核子的情况下,轻子的贡献总是占主导地位的。
2021-06-15 astro-ph.HE nucl-th
Properties of neutron stars with hyperons within a generalized relativistic approach
Universidad de Salamanca(萨拉曼卡大学);Université de Liège(列日大学);Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);Université Claude Bernard Lyon 1(里昂第一大学);Université de Caen Normandie(诺曼底大学);Institut Universitaire de France (IUF)(法国高等研究院);CNRS/IN2P3(法国国家科学研究中心/欧洲核子研究委员会);Université de Strasbourg(斯特拉斯堡大学);Observatoire astronomique de Strasbourg, CNRS(斯特拉斯堡天文台);CNRS, Observatoire de Paris, Université PSL(法国国家科学研究中心,巴黎天文台,巴黎文理研究大学)
本文采用广义相对论框架,研究Λ超子对中子星性质的影响,发现超子耦合自由度增加会削弱半径偏移效应,并考察了不同核子密度泛函的作用。
2026-09-11 astro-ph.HE nucl-th
The Equation of State and Cooling of Hyperonic Neutron Stars
我们提出了两个最近的状态方程参数化(FSU 2 R和FSU 2 H模型),再现核物质和有限核的性质,满足重离子碰撞产生的高密度物质的约束,产生2个$M_{\odot}$中子星,并产生半径小于13 km的中子星。利用这些状态方程,对孤立中子星的冷却进行了模拟。我们发现,研究的两个模型,FSU2R(核子),特别是FSU2H(核子和超子),表现出非常好的协议与冷却的观察,即使不包括核子配对。这表明冷却观测与产生软核对称能量的状态方程是相容的,因此产生小的中子星半径。然而,这两个方案都产生了质量超过$1.8 M_{\odot}$的冷孤立中子星。
2019-03-08 astro-ph.HE nucl-th
Equation of State table with hyperon and antikaon for supernova and neutron star merger
我们发展了一个新的物态方程表,其中包含了热(反)K介子、$K^{-}$介子和$Λ$超子的玻色-爱因斯坦凝聚,并用于超新星和中子星合并的模拟。这个EoS表是基于有限温度密度依赖的相对论强子场论,其中重子-重子相互作用由标量$σ$、矢量$ω$和$ρ$介子介导,使用核子的参数集DD 2。超子-超子排斥相互作用是由一个额外的奇异$ϕ$介子介导的。$K^-$凝聚态物质的EoS也是在相对论平均场模型的框架内计算的,而低密度非均匀物质的EoS是在扩展的核统计平衡模型(NSE)中计算的。EoS表是针对重子密度($10^{-12}$至$\sim$ 1 fm $^{-3}$)、正电荷分数(0.01至0.60)和温度(0.1至158.48 MeV)这三个参数的大范围值生成的。
2021-04-01 astro-ph.HE nucl-th
Systematic study of scalar, vector, and mixed density dependencies in relativistic mean-field descriptions of hyperonic matter in neutron stars
BITS Pilani, Hyderabad Campus(印度理工学院比拉尼分校海德拉巴校区);Panjab University, Chandigarh(昌迪加尔旁遮普大学)
本文在DDRMF框架内研究中子星超子物质EOS,系统考察介子-重子耦合的标量、矢量及混合密度依赖性,发现新参数化产生更硬EOS,引入Λ超子后变软但仍满足两倍太阳质量限制且符合NICER观测。
2025-11-03 astro-ph.HE nucl-th
$f$-mode oscillations in hot Neutron Stars: Effect of hyperons and neutrino trapping
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天体物理中心)
本文研究了热中子星中$f$-mode振荡受超子和中微子捕获影响的机制,探讨了核参数和热效应对中子星性质的影响,并建立了相关拟合关系。
2025-11-20 astro-ph.HE nucl-th
Detecting Hyperons in neutron stars -- a machine learning approach
本文提出一种神经网络分类模型,通过输入中子星半径和潮汐形变,预测其组成中是否存在超子,并基于相对论平均场状态方程训练,测试了不同观测条件与数据来源。该模型为探测中子星内部超子自由度提供了新工具。
2025-01-21 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hyperon bulk viscosity effects in neutron-star inspirals
Ioffe Institute(约费研究所)
本文研究中子星并合中超子体黏度的效应,发现其对引力波相位影响极小,却能显著加热中子星超子核心至约5×10⁸ K,现有及下一代探测器均难探测其相位偏移效应。
2026-08-31 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Finite-temperature equation of state with hyperons
我们提出了一个新的有限温度FSU 2 H $^*$状态方程模型,它涵盖了原中子星、中子星合并和超新星的各种温度和轻子分数。当考虑超子自由度时,温度对中子星核的物理观测值和成分的影响更强。我们特别注意的温度和密度的依赖性的热指数在超子的存在下,并得出结论,真正的热效应不能再现与使用一个恒定的$Γ$法律。
2022-11-09 astro-ph.HE 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
$f$-mode Oscillations for Hyperons and H-dibaryons in Neutron Stars
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学天文与天体物理中心);CSSM and ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics, Department of Physics, University of Adelaide(阿得雷德大学物理系暗物质粒子物理卓越研究中心及空间科学与数学中心);Department of Physics, Adelaide University(阿得雷德大学物理系)
本文研究了中子星基本(f模)振荡,采用夸克介子耦合模型,考虑了强洛伦兹标量平均场对束缚核子价夸克结构的自洽修正,首次引入了超子和H-双核子,并探讨了其对f模的影响。
2026-05-18 astro-ph.HE nucl-th
New solution to the hyperon puzzle of neutron stars: Quantum many-body effects
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本文提出利用Dyson-Schwinger方程方法,考虑强核子-介子相互作用的量子多体效应,以解决中子星超子谜题,得出最大超子星质量约为2.59 M_⊙,解释观测到的高质量中子星。
2026-03-07 astro-ph.HE cond-mat.str-el nucl-th
Effects of hyperons in binary neutron star mergers
首次在完全广义相对论下,采用核子和超音速有限温度状态方程(EOS)和中微子冷却对中子星并合进行了数值模拟.研究发现,即使在超子状态方程下,在典型的总质量为\bigodot $\approx$ 2.7M的合并后,也会先形成超大质量中子星,然后坍缩成黑洞(BH).结果表明超子在黑洞合并后的动力学、黑洞周围环面的形成以及引力波的发射中起着重要的作用。特别地,超子的存在被印刻在GWs中。因此,GW观测将为探索中子星物质的组成提供潜在的机会。
2011-10-20 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
A new temperature dependent hyperonic equation of state: application to rotating neutron star models and I-Q-relations
在这项工作中,我们提出了一个新构建的状态方程(EoS)-适用于恒星核心坍缩和中子星合并-,包括整个重子八隅体。我们的EoS与核物理学的主要约束是兼容的,特别是,与最近的观测结果一致的2个太阳质量的冷β平衡中子星的最大质量。作为我们的新EoS的应用,我们计算快速(刚性)旋转热中子星的数值稳态模型。我们考虑了热星的最大质量,例如在双中子星合并的后合并阶段的原中子星或超大质量中子星。本文还讨论了非零温度下快速转动模型的I-Q关系的普适性,并将纯核EoS与包含λ超子或整个重子八重态的EoS进行了比较。我们发现,当热效应变得重要时,无论我们模型中的熵梯度值如何,I-Q普适性都会被打破。因此,使用I-Q关系分析原中子星或合并残余数据,包括来自双星中子星合并最后阶段的引力波信号,应谨慎对待。
2017-10-04 astro-ph.HE 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
Neutron Star Properties with Hyperons
根据最近发现的中子星,其质量被精确地确定为几乎是两个太阳的质量,已经提出超子不能在$β$ -平衡的致密物质的状态方程中起作用。我们在夸克-介子耦合模型的最新发展中重新研究了这个问题。在相对论性Hartree-Fock方法中,包括矢量介子重子顶点处的完整张量结构,我们发现不仅超子必须出现在与这样一颗大质量恒星相关的密度下,而且预测的最大质量与观测完全一致。
2013-02-27 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Relativistic Mean Field Study of Neutron Stars and Hyperon Stars
本论文在RMF模型的框架下对核物质、中子星和相变等一系列活跃的研究课题进行了研究。我们使用先前成功的有效场论驱动的相对论平均场(RMF)和密度依赖的RMF(DD-RMF)形式来分析强子物质,以研究无限大的核物质和中子星。奇异相的存在,如夸克已经使用MIT袋模型及其变体,如vBag模型,在不同的袋常数进行了研究。在强磁场的影响下,其他的奇异相,如超子,也被研究了。
2022-06-05 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Hyperonic neutron stars: reconciliation between nuclear properties and NICER and LIGO/VIRGO results
本文利用量子强子动力学(QHD)的扩展形式,提出了一个新的微观状态方程,它能正确地再现饱和密度下对称核物质的主要性质,并能产生大质量中子星,对半径和潮汐参数$Λ$也有满意的结果。我表明,即使超子存在,这个EoS是能够复制至少2.00太阳质量的中子星。还检查了关于$2.00M_\odot$半径和使直接Urca效应成为可能的最小质量的约束。
2022-01-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Singlet S-wave superfluidity of proton in neutron star matter
研究了中子星物质中可能存在的$^{1}S_{0}$质子超流性,并基于BCS能隙方程计算了相应的能隙随重子密度的变化。我们特别讨论了超子自由度对$^{1}S_{0}$质子超流性的影响。结果表明,超子的出现导致$^{1}S_{0}$质子对能隙在现有$^{1}S_{0}$质子超流性的大部分密度范围内略有减小。当重子密度为0.377(或0.409)fmPDMATHABMO时,$^{1}S_{0}$质子对的能隙明显大于对应的无超子的值.超子的出现拓宽了现有$^{1}S_{0}$质子超流性的重子密度范围。结果表明,超子不仅改变了中子星物质中$^{1}S_{0}$质子超流性的物态方程和体性质,而且改变了质子超流性的大小和重子密度范围。
2017-01-16 astro-ph.HE nucl-th
Strangeness in Neutron Star Cooling
我们研究了核中存在超子或K介子时中子星的热演化。结果表明,核子和超子直接Urca过程对中子星的冷却起着至关重要的作用。超子的存在以两种方式驱动快速冷却机制:1)它允许超子直接Urca先于核子直接Urca,2)它通过减少中子费米动量使核子直接Urca更可行。我们发现含超子的中子星物态方程与质量和温度观测结果都是一致的。我们还发现,尽管冷却行为对识别或隔离K介子凝聚的作用很小,但考虑K介子凝聚的中子星物态方程与观测结果是一致的。
2016-08-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Heavy Magnetic Neutron Stars
利用密度相关的相对论平均场(DD-RMF)状态方程,系统地研究了纯核子和超子磁星的性质。我们探讨了几个参数集和超子耦合计划内的DD-RMF形式主义。我们专注于与核和其他天体物理数据更一致的集合,同时产生重中子星。磁场效应被包含在物质状态方程和广义相对论解中,它们也满足麦克斯韦方程。我们发现,纯核子物质,即使没有磁场的影响,产生中子星,满足潜在的GW 190814质量约束,但是,这是不是超声波物质的情况下,而不是只满足更保守的2.1 M $_{\odot}$约束。在强的但仍然是某种现实的内部磁场$\approx10^{17}$ G的存在下,恒星带电粒子群重新轻子化和去超子化。结果,磁场破坏了超声波状态方程,产生了更多的质量大的中子星,这些中子星可以满足可能的GW 190814质量约束,但相对于球对称性呈现出较大的变形。
2021-09-08 astro-ph.HE nucl-th
Hyperons in Neutron Stars across the observed mass range: Insights from realistic $Λ$-N and $Λ$-$Λ$ interactions within a Microscopic Framework
University of Tehran(德黑兰大学);University of Wroclaw(弗罗茨瓦夫大学);Centro Brasileiro de Pesquisas Fısicas(巴西物理研究中心)
本文基于微观框架研究超子在中子星中的存在,通过考虑Λ-N和Λ-Λ相互作用,探讨了中子星方程状态及质量-半径关系,发现超子可存在于观测质量范围内且不违反现有天文约束。
2026-01-19 astro-ph.HE nucl-th
Cooling of Small and Massive Hyperonic Stars
我们使用最近开发的状态方程进行冷却模拟孤立的中子星的核心。状态方程从FSU 2相对论平均场泛函的新参数化得到,该泛函再现了核物质和有限核的性质,同时满足重离子碰撞推导出的高密度物质的限制,测量大质量2 $M_{\odot}$中子星和中子星半径低于13 km。我们发现,研究的两个模型,FSU2R(核子),特别是FSU2H(核子和超子),表现出非常好的协议与冷却的观察,即使不包括广泛的核子配对。这表明冷却观测结果与产生软核对称能量的状态方程更相容,因此产生小的中子星半径。然而,这两个模型都倾向于使用大于$1.8 M_{\odot}$的大恒星质量来解释已经观测到的较冷的孤立中子星,即使存在核子配对。
2018-08-02 astro-ph.HE 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
Probing into the Possible Range of the U Bosonic Coupling Constants in Neutron Stars Containing Hyperons
本研究通过相对论平均场理论,结合多颗脉冲星和引力波事件的观测数据,推断含超子中子星中U玻色子耦合常数范围约为0-20 GeV$^{-2}$,并发现SU(3)对称性比SU(6)更符合观测,有助于约束中子星状态方程。
2023-03-30 astro-ph.HE 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
Influence of hyperon-hyperon interaction on the properties of neutron stars
该研究在复合强相互作用模型中研究超子-超子相互作用对中子星性质的影响,通过协变强子模型和NJL模型描述去禁闭,预测的质量与观测数据吻合,最大惯性质量超过两倍太阳质量下限。
2023-12-20 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hyperonic stars and the symmetry energy
在本研究中,我们分析了在恒星物质的相对论平均场描述下,对称能的密度依赖性对中子星超声波含量的影响。对于$Λ$ -超子,我们考虑了校准到$Λ$ -超核的参数化。对于$Σ$和$Ξ$ -超子的不确定性,反映了目前缺乏实验信息的$Σ$和$Ξ$ -超核考虑。我们进行我们的研究,考虑核状态方程预测两个太阳质量的恒星,并满足其他良好解决的核物质属性。讨论了超子的存在对半径、直接Urca过程和吸积中子星冷却的影响。我们发现,一些恒星的性质的影响,以类似的方式由密度依赖的对称性能量和超子含量的恒星。要解开这两个影响,有必要有一个很好的知识状态方程在超饱和密度。对称能的密度依赖性影响不同超子出现的顺序,这可能对中子星冷却有直接影响,因为不同的超子中微子过程可能在大质量恒星的中心运行。对于允许直接Urca过程操作的模型,当超子被包括在与现代实验数据一致的情况下,超子和纯核子的模型被示出具有相似的光度。结果表明,对于一个受实验、理论和观测数据约束的密度相关强子模型,SAXJ $1808.4-3658$的低光度只能用一个超子NS来模拟,表明超子可能存在于其核中.
2018-11-02 astro-ph.HE nucl-th
Effects of Phi and $σ^{*}$-meson on properties of hyperon stars including $Δ$ resonance
本研究利用线性相对论平均场理论,通过σ-cut方案并考虑超子和Δ共振,研究了奇异介子σ*和φ对中子星性质的影响,发现Δ共振抑制超子并减小中子星半径,有助于解决超子难题。
2024-10-26 astro-ph.HE 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
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
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
Hyperon bulk viscosity and $r$-modes of neutron stars
在相对论平均场论框架下,提出并应用一种新的参数化的修正手征有效模型来研究具有超子核的旋转中子星。在模型中加入介子交叉耦合改善了对称能量斜率参数的密度含量,这与最近的地面实验结果一致。分析了超声波介质的体粘滞系数对引力驱动的$r$模的抑制作用。计算了由非轻子弱相互作用引起的超声波体粘滞系数和相应的阻尼时标,得到了$r$模不稳定性窗口。本模型预测由于更有效的阻尼振荡的不稳定区域的显着减少。我们发现,从$\sim 10^8$ K到$\sim 10^{9}$ K,超声波体粘度完全抑制了$r$ -模式,导致不稳定窗口之间的稳定区域。我们的分析表明,不稳定性可以使恒星的角速度降低到$\sim$ 0.3~ $Ω_K$,其中$Ω_K$是恒星的开普勒频率。
2022-08-30 astro-ph.HE hep-ph 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
Cooling of neutron stars in "nuclear medium cooling scenario" with stiff equation of state including hyperons
我们证明,现有的中子星冷却数据可以适当地描述在“核介质冷却的情况下”,包括超子的假设下,不同的来源有不同的质量。我们使用相对论平均场模型MKVORH $ϕ$的刚性状态方程,强子有效耦合和质量依赖于标量场。它满足了大量的核物质状态方程的实验约束,包括最大预测中子星质量的$2\,M_{\odot}$下限和来自重离子粒子流的压力的约束。我们选择适当的$^1S_0$质子和$Λ$超子配对间隙配置文件中利用的文献,并允许有效的π介子间隙的变化控制介质修改的Urca过程的效率。假设$^3P_2$的中子配对间隙在我们的方案是可以忽略不计的小。为了简单起见,我们排除了π介子、K介子和带电$ρ$ -介子凝聚的可能性.由此产生的冷却曲线被证明是敏感的值和密度依赖的pp配对间隙和$^1S_0$中子配对间隙的值,而不敏感。
2018-08-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Equation of State for Nucleonic and Hyperonic Neutron Stars with Mass and Radius Constraints
我们得到一个新的中子星核子和超核内核的状态方程,满足2个$M_{\odot}$观测以及最近的恒星半径低于13公里的测定。核子状态方程是从一个新的参数化FSU 2的相对论平均场功能,满足这些最新的天体物理约束,并在同一时间,再现核物质和有限核的性质,同时履行限制推导出的高密度物质从重离子碰撞。一方面,中子星物质的状态方程在饱和密度附近软化,这增加了正则中子星的致密性,导致恒星半径低于13 km。另一方面,状态方程在较高密度下足够刚性,以满足2 $M_{\odot}$极限。通过对参数化的一点修改,我们还发现,当考虑超子时,半径约为13 km的2颗$M_{\odot}$中子星的约束也满足.包含在磁星中存在的高磁场进一步加强了状态方程。表面磁场为$ \sim 10^{15}$ G,内部磁场为$\sim 10^{18}$ G的超声波磁星,最大质量可达2 $M_{\odot}$,半径在12-13 km范围内。
2016-12-16 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Equation of state for hyperonic neutron-star matter in SU(3) flavor symmetry
Soongsil University(崇实大学);Korea Aerospace University(韩国航空宇宙大学);Tokyo University of Science(东京科学大学)
本文在SU(3)味对称性框架下研究含超子中子星物质,通过引入ϕ自相互作用和ϕ-ρ混合保留SU(6)耦合,发现zv≤0.15时可支持2倍太阳质量中子星,为超子疑难提供合理解释。
2025-11-06 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th