Radiative Capture of Cold Neutrons by Protons and Deuteron Photodisintegration with Twisted Beams
我们考虑两个基本的核反应:质子对中子的辐射俘获,$n+p\to γ+~d$和它的时间反演对应物,氘核的光致衰变,$γ+d\to n+p$。在这两种情况下,我们假设入射的中子束或光子束通过具有方位角相位依赖性而被“扭曲”,{ \it,即},它沿其传播方向携带附加的角动量。取这些反应的低能极限,我们导出了平面波光束和扭曲光束的相应跃迁振幅和截面之间的关系。扭曲的冷中子和光子束的实验的影响进行了讨论。
2017-09-17 nucl-th
Structure of two- and three-alpha systems in cold neutron matter
我们目前的稳定性和结构的两个和三个α系统嵌入稀释冷中子物质。通过求解具有准粒子性质的少α薛定谔方程,有效质量和诱导的两个和三个α相互作用,这是评价的费米极化子,它表明,$^8 \mathrm{Be}$和霍伊尔态成为束缚在约$10^{-4}$和$10^{-3}$的饱和密度的密度,分别。在冷中子物质环境下,两个系统都比真空中相应的系统小。我们的结果将影响恒星坍缩和中子星合并的天体物理模型,以及核合成的相关反应速率。
2021-12-14 nucl-th
Strongly paired fermions: Cold atoms and neutron matter
用冷费米原子进行的实验可以用来探测强烈相互作用的流体,这种流体与中子星外壳中的低密度中子物质非常相似。与传统的超流体和超导体相反,在这种状态下的物质是非常强的配对,具有费米能量量级的间隙。我们计算了冷原子和低密度中子物质的T=0状态方程和配对能隙作为费米动量乘以散射长度的函数。量子Monte Carlo计算结果表明,两种状态方程非常相似。在低密度的中子物质配对间隙被发现是非常大的,但除了在最小的密度,显着抑制相对于冷原子,因为在中子-中子相互作用的有限的有效范围。
2008-03-12 cond-mat.other nucl-th
Vortices in low-density neutron matter and cold Fermi gases
冷气体实验可以调整,以实现强相互作用的制度,如在中子星的地壳中发现的低密度中子物质。我们报告了$T$ =0的扩散蒙特卡罗结果(i)在圆柱形容器中自旋为1/2的短程相互作用费米子和低密度中子物质的基态,以及(ii)这些系统在涡线激发下的性质.我们计算了冷原子和低密度中子物质在体系统中的状态方程,并将其与圆柱形容器中的结果进行了对比。我们计算的涡旋线激发能不同的相互作用强度,我们发现冷气体和中子物质的密度很低之间的协议。我们还计算了密度分布,这使我们能够确定在涡核的密度耗尽,这强烈地依赖于冷原子气体中的短程相互作用,但它是$\approx$ 25%的中子物质在这项工作中研究的密度制度。我们的结果可以用来约束中子物质的性质,通过使用冷费米气体实验的测量。
2019-07-30 cond-mat.quant-gas nucl-th
Superfluidity in neutron stars and cold atoms
我们讨论中子物质的超流性,特别注意诱导的相互作用和冷原子的普遍性质。
2006-11-22 astro-ph cond-mat.supr-con nucl-ex
Binding two and three $α$ particles in cold neutron matter
我们阐明了相邻的两个和三个$α$粒子在冷中子物质中的命运,通过集中在这样的$α$系统和费米极化子实现在超冷原子之间的类比。我们描述了介质中的激发特性的$α$粒子和中子介导的两个和三个$α$相互作用的冷原子系统的研究开发的理论方法。结合$α$粒子在介质中的性质,数值求解了标准$α$团簇模型中$α$粒子的少体薛定谔方程.我们指出,作为三重$α$反应的主要组分,所得到的二- $α$基态和三- $α$第一激发态(分别对应于$^8$ Be和Hoyle态)在这样的多中子背景下可以成为束缚态,尽管这些态在真空中是不稳定的。我们的研究结果表明,这些在中等集群状态不仅在天体物理环境,如核心坍缩超新星爆炸和中子星合并,而且在丰中子核的意义。
2021-10-11 nucl-th
The outer crust of non-accreting cold neutron stars
利用现代核数据和理论质量表,特别是对Baym,Pethick和Sutherland的经典工作进行了更新,研究了非吸积冷中子星的外壳性质.实验数据从原子质量表从奥迪,Wapstra,和Thibault的2003年和许多现代理论核模型,相对论和非相对论的,进行了彻底的比较第一次。此外,对影响和变形进行了研究。比较了现有的理论核质量表,比较了它们在非吸积冷中子星的中子滴线、魔中子数、状态方程和富中子核到滴线的顺序等方面的差异。
2006-02-01 astro-ph nucl-th
Terrestrial and Astrophysical Superfluidity: Cold Atoms and Neutron Matter
在简要回顾了与中子物质和冷费米子原子有关的超流性的历史之后,我们讨论了这两个系统之间的共性以及它们与中子星壳物理的相关性。然后,我们提出的方法工具,我们用来攻击多体问题,比较量子蒙特卡罗平均场论和分析预期在弱耦合。我们回顾最近的结果状态方程和配对间隙的冷原子和中子物质,并与其他团体的各种计算进行对比。最后,我们给出了未来可能调查的几个方向。
2011-09-22 cond-mat.quant-gas nucl-th
Cold neutrons trapped in external fields
非均匀中子物质的性质对丰中子核和中子星壳的物理性质至关重要。计算技术的进步现在使我们能够准确地确定许多中子的结合能和密度,这些中子通过现实的微观相互作用相互作用并被限制在外场中。我们进行计算不同的外部领域,并在几个壳放置重要的约束不均匀的中子物质,因此大的同位旋极限的核能密度泛函,用于预测重核和中子星地壳的属性。我们发现微观计算和电流密度泛函之间的重要差异,特别是矢量梯度项显着更排斥比传统模型,自旋轨道和配对力相对较弱。
2011-01-06 nucl-th
Triaxial nuclear models and the outer crust of nonaccreting cold neutron stars
应用Baym,Pethick,Sutherland(BPS)模型,首次考虑了核的三轴变形,研究了非吸积冷中子星的外壳的性质和组成。本文采用两种理论核模型,即Skyrme SLy~6参数化的Hartree-Fock + BCS对近似(HF-BCS)和Gogny D1S力的Hartree-Fock-Bogolyubov(HFB),计算了核质量。比较了这两种理论计算的中子滴线、结合能、魔中子数和非吸积冷中子星外壳中的原子核序列,特别强调了三轴变形的影响。通过对原子结合能、屏蔽能、交换能和零点能的高阶修正,推广了BPS模型。研究了高阶改正对外地壳序列的影响。
2008-01-08 astro-ph nucl-th
Cold dilute neutron matter on the lattice II: Results in the unitary limit
这是两篇用无介子有效场论研究晶格上冷稀中子物质的论文中的第二篇。在幺正极限下,有效射程为零,散射长度为无穷大,简单的标度关系涉及不同温度下的热力学函数。当第二维里系数适当调整时,我们发现晶格结果服从这些标度关系。我们计算每个粒子的能量,压力,自旋磁化率,双中子关联函数,和超流临界温度的上限。
2005-09-07 cond-mat.stat-mech nucl-th
Reconstructing the equation of state for cold nuclear matter from the relationship of any two properties of neutron stars
发展了一种直接的方法,从中子星的质量、半径、转动惯量、重子质量、结合能、引力红移及其组合等任意两个性质之间的关系出发,重建高密度核物质的物态方程。
2001-08-27 astro-ph gr-qc nucl-th
Resonant production of gamma rays in jolted cold neutron stars
声冲击波穿过碰撞的冷中子星可以引起重复的超导相变,其中质子凝聚物通过相干振荡弛豫到其平衡值。因此,在核物质被冲击波加热之前的短时间内,可以发生能量高达10^(52)erg/s的MeV能量范围内的伽马射线的共振非热产生。
1998-04-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Excluded Volume Effects on Cold Neutron Star Phenomenology
该研究利用夸克层面导出并纳入排除体积短程排斥的强子态物态方程,证明在含β平衡超子情况下仍可支撑2.2倍太阳质量中子星,并满足半径与潮汐形变率观测约束。
2023-08-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Superfluid Pairing in Neutrons and Cold Atoms
超冷原子气体和低密度中子物质是独特的,因为它们表现出与费米能量相当的配对间隙,在这个意义上,费米能量分别是实验室和自然界中最大的。这种强配对制度,或BCS和BEC制度之间的交叉,需要非微扰处理。我们描述的量子蒙特卡罗结果有助于了解这些系统的属性,包括无限均匀的物质和被困的非均匀气体。
2012-04-12 cond-mat.quant-gas nucl-th
Formation of Nuclear "Pasta" in Cold Neutron Star Matter
棒状和板状核的形成和衰变,可能会遇到在外部的中子星,检查内的零温度稳定性分析的扰动诱导裂变和质子集群。非球形核被发现是稳定的,对这些扰动,这意味着可能性,恒星区域的大小包含这样的核超过平衡预测。
2001-08-14 astro-ph nucl-th
Response functions of cold neutron matter: density fluctuations
计算了非相对论冷费米子在各向同性凝聚体中的有限温度密度响应函数。在一个有效的理论中,在小的三动量转移q的极限下,计算了对破缺对响应函数的贡献,该理论利用了小的q/pF幂级数展开,其中pF是费米动量。首阶O(q^2)贡献是普适的,只依赖于两个基本尺度,费米能和配对能隙。粒子-空穴朗道费米-液体相互作用首先在次领先阶O(q^4)处起作用。散射对极化张量的贡献是非微扰的(在上述意义上),并进行了数值计算。构造了密度涨落的谱函数,并讨论了中子星对破缺中微子发射的q^2标度的相关性。
2010-04-19 nucl-th
The quantum ultra-cold neutron gas trapped in the two-dimensional harmonic oscillator potential on the Earth's gravitational field
我们在前一篇文章中研究了地球引力场作用下二维方势阱中量子超冷中子气体的热力学性质。我们已经指出,它们对俘获势的形状有很强的依赖性。本文用二维谐振子势代替方阱势,计算了费米气体的费米能量和密度分布。然后从费米能和密度分布两个方面对它们进行了讨论,并与两种情况进行了比较。
2013-10-14 nucl-th quant-ph
Entrainment parameters in cold superfluid neutron star core
流体动力学模拟的中子星核心,根据两种流体的描述,在一个中子-质子超流混合物,需要的Andreev-Bashkin夹带矩阵的知识,其中涉及的一个组成部分的动量的电流的两个组成部分。这个矩阵是在能量密度泛函理论的框架内,在零温度和小相对电流的限制下,导出的任意核不对称性。Skyrme能量密度泛函被认为是一个特殊的情况。得到了卷吸参数和各种有效质量的一般解析式。这些公式被应用到一个中子星的液体核心,由一个均匀的等离子体的核子,电子和可能的μ子在β平衡。
2006-09-13 astro-ph nucl-th
Cold ideal equation of state for strongly magnetized neutron-star matter: effects on muon production and pion condensationn
具有非常强的表面磁场的中子星被认为是观测到的软伽马中继星(SGR)的起源地。本文研究了这种强磁场对磁化中子星(磁星)性质和内部结构的影响。研究了在有和没有反常核子磁矩的情况下,在磁场中简并平衡理想中子-质子-电子气体的性质。足够强的磁场的存在改变了质子与中子的比率以及中子滴密度。我们还研究了在强磁场中μ子和π凝聚的出现。我们讨论了磁星内部的玻色子凝聚可能是SGR源的可能性。
2000-09-01 astro-ph nucl-th
Cold dilute neutron matter on the lattice I: Lattice virial coefficients and large scattering lengths
我们用有效场论研究了晶格上的冷稀中子物质。我们在幺正极限下工作,在幺正极限下散射长度远大于粒子间距。在本文中,我们专注于状态方程在费米温度以上的温度和比较晶格模拟的维里膨胀的晶格和连续。我们发现,在酉极限格离散误差的第二维里系数显着增强。因此,状态方程并没有表现出在幺正极限下所期望的普适标度行为。我们建议可以通过调整第二维里系数而不是散射长度来改善缩放。
2005-09-07 cond-mat.stat-mech nucl-th
Mass, radius, and composition of the outer crust of nonaccreting cold neutron stars
本文应用Baym,Pethick和Sutherland模型研究了非吸积冷中子星外壳的性质和组成。使用Audi,Wapstra和Thibault 2003年原子质量表中的最新实验核数据。各种最先进的理论核模型(有限范围液滴,相对论性核场和非相对论性Skyrme Hartree-Fock参数化)都使用了外推到滴线。比较了不同核模型对不同中子星构型的外地壳质量和半径以及外地壳核组成的影响。
2007-07-18 astro-ph nucl-th
Analytical determination of the structure and nuclear abundances of the outer crust of a cold nonaccreted neutron star
Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学)
本研究提出一种快速迭代方法,结合高精度解析公式与广义相对论方程近似解,可同时计算冷非吸积中子星外壳的核组成、层深度与重子质量,大幅提升计算效率,支撑大规模统计与敏感性分析。
2020-03-02 astro-ph.HE nucl-th
Neutron density fluctuation and neutron-proton correlation from AMPT model
利用多相输运模型(AMPT),研究了$\sqrt{s_\text{NN}} = $ 7.7-200 GeV Au+Au碰撞产生的物质中中子密度涨落和中子质子关联.这两个观测的快速性,中心性和能量依赖性进行了讨论。由相对中子密度涨落和中子-质子关联直接计算的质子、氘和氚的轻核产额比$N_tN_p/N_d^2$随快度覆盖度减小而随碰撞中心度增大。我们的研究还发现,该比率并没有表现出任何非单调行为的碰撞能量依赖。由于AMPT模型不存在一级相变和临界物理,因此本文的工作为从实验中轻核产生中提取相对中子密度涨落提供了参考。
2022-12-11 nucl-th
Finite-temperature extension for cold neutron star equations of state
对孤立中子星的观测限制了冷的、富含中子的物质的状态方程,而核物理实验探测了热的、对称的物质的状态方程。许多动力学现象,如核心坍缩超新星,原中子星的形成和冷却,以及中子星合并,位于这两个制度之间,并取决于在有限温度下的状态方程的物质与不同的质子分数。在本文中,我们介绍了一个新的框架,以准确地计算在任意密度,温度和质子分数的中子-质子-电子物质的热压力。这个框架可以表示使用一组五个物理动机的参数,跨越一个狭窄的范围内的值为现实的EOS,并能够捕捉到的领先的顺序退化物质的热压力的影响。我们基于狄拉克有效质量的一个新的近似的这些参数中的两个,与我们再现的热压力在<~30%的各种现实的状态方程在感兴趣的密度。三个额外的参数,基于核饱和密度附近的对称能的行为,允许外推的任何冷状态方程在β平衡到任意的质子分数。因此,我们的模型允许用户扩展任何冷核子状态方程,包括分段多边形,任意温度和质子分数,用于计算和数值模拟的天体物理现象。我们发现,我们的形式主义是能够重现现实的有限温度状态方程的误差<~20%,并提供了1-3个数量级的改进,比现有的理想流体模型。
2019-02-27 astro-ph.HE nucl-th
Unified equations of state for cold non-accreting neutron stars with Brussels-Montreal functionals. I. Role of symmetry energy
利用核能密度泛函理论,对冷非吸积中子星的所有区域提供了一个统一的、热力学上一致的处理方法。为了评估我们缺乏完整的知识的对称性能量的密度依赖的构成和中子星的全球结构的影响,我们采用了四个不同的泛函。所有这些都是精确拟合到基本上所有的核质量数据与Hartree-Fock-Bogoliubov方法和两个不同的中子物质状态方程的基础上现实的核力。对于每个泛函,我们计算了整个恒星的组成、压强-密度关系和化学势。我们发现对称能的不确定性会显著影响中子星组成和结构的理论结果。为了便于天体物理应用,我们构造解析适合我们的数值结果。
2019-03-12 astro-ph.HE nucl-th
Constraining twin stars with cold neutron star cooling data
本文通过 MXB 1659-29 与 SAX J1808.4-3658 的冷却观测约束孪生星模型,指出夸克–强子相变密度低于1.7倍饱和密度的情形不成立,且约束依赖夸克相中微子反应效率。
2025-02-20 astro-ph.HE nucl-th
Cold Atom Quantum Simulator for Dilute Neutron Matter
中子星的内部结构和核的物理性质取决于中子物质的状态方程。稀中子物质是自旋为1/2的费米粒子通过s波散射相互作用的量子系统。虽然核系统和超冷原子系统的长度尺度和能量尺度相差几个数量级,但考虑到它们的无量纲通用相互作用参数,这两个系统都遵循一个共同的通用EOS。利用超冷$^6$ Li原子的费什巴赫共振量子模拟器,确定了中子物质在稀释区的物态方程,其中s波散射长度的影响占主导地位,但有效射程的影响很小。
2019-01-04 cond-mat.quant-gas nucl-ex nucl-th
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
Static response, collective frequencies and ground state thermodynamical properties of spin saturated two-component cold atoms and neutron matter
基于s波散射长度$a_s$、有效射程$r_e$和幺正气体极限,利用密度泛函理论(DFT)计算了处于或接近幺正态的冷原子和中子物质的基态性质和静态响应.在冷原子中,当有效射程可以忽略时,我们证明了用密度泛函理论得到的压力、化学势、压缩模量和声速与实验观测或精确的理论估计是一致的。得到了均匀无限大系统的静态响应,并分析了有效范围对响应的可能影响。中子物质不同于幺正气体,这是由于非无限的散射长度和影响所有物理量以及静态响应的有效射程的显著影响。特别是,我们表明,中子物质,后者最近获得的响应在辅助场扩散蒙特卡罗(AFDMC)可以定性再现时,p波的贡献被添加到功能。我们的研究表明,AFDMC的精确静态响应和自由气体响应之间的密切相似性可能源于有效范围和p波贡献的$a_s$效应的补偿。最后,我们考虑了原子或中子液滴在各向异性阱中的动力学响应。在流体力学体系和多方状态方程的假设下,得到了冷原子径向和轴向集体频率的合理描述。按照类似的策略,我们估计各向异性陷阱中的中子滴的等效集体频率。
2018-01-08 cond-mat.quant-gas nucl-th
Time-Dependent Density Functional Theory for Fermionic Superfluids: from Cold Atomic Gases, to Nuclei and Neutron Stars Crust
在冷原子和中子星的外壳中,对隙可以达到与费米能相当的值。虽然在原子核中,中子能隙较小,但它仍然是费米能量的百分之几。这些系统中的配对机制是由于费米子之间的短程吸引相互作用,并且库珀对的大小与粒子间的分离相当,或者它可以像原子核一样大,原子核的大小仍然相对较小。这种强的配对间隙是大量粒子-粒子构型叠加的结果,这有助于铜对的形成。这些系统已被证明是大量显着现象的宿主,其中大幅度的配对间隙起着至关重要的作用:量子冲击波、量子湍流、Anderson-Higgs模式、涡环、畴壁、孤立子涡、中子星壳中的涡钉扎、碎片凝聚体的意外动力学和重离子碰撞中配对关联的作用,Larkin-Ovchinnikov相作为费米超固体的一个例子,角色配对关联控制着裂变核的动力学,极低密度的自约束超流费米子液滴。
2021-12-24 nucl-th
On a possibility to determine the S-factor of the hep process in experiments with thermal (cold) neutrons
Hep过程$p + {^3\mathrm{He}} \to {^4\mathrm{He}} + e^+ + ν_e$的S因子的大小问题是核天体物理中尚未解决的重要问题之一。$S(hep)$的大小也对解释超级神冈太阳中微子结果的中微子振荡有重要影响。本文指出,在高强度热中子或冷中子束实验中,通过测量过程$n + {^3\mathrm{H}} \to {^4\mathrm{He}} + e^- + \barν_e$的总截面,可以确定强子对$S(hep)$的主要贡献。
2000-08-11 astro-ph hep-ph nucl-th
Cold uniform matter and neutron stars in the quark-mesons-coupling model
最近从夸克-介子耦合(QMC)模型导出了一个新的密度相关的重子-重子有效相互作用,并在有限核和重子物质中得到了令人印象深刻的结果。这种自洽的相对论性夸克能级方法被用来构造物态方程(EoS),并计算高密度物质和冷的、缓慢旋转的中子星的关键性质。结果包括中子星模型的最大质量的预测,连同相应的半径和中心密度,以及质量为1.4阶$M_\odot$的中子星的性质。探索了QMC EoS允许的冷却机制,并研究了与慢旋转相关的参数,即转动惯量和旋转周期。的计算结果,这被发现是在良好的协议与现有的观测数据,比较与更传统的EoS的预测。QMC EoS提供了最大质量为1.9- 2.1 M $_\odot$的冷中子星模型,中心密度小于核饱和密度($n_{0}= 0.16 {\rm fm}^{-3}$)的6倍,并提供了对该密度极限的恒星质量的一致描述。与其他模型相比,QMC预测在低于$3n_0$的密度下,对于处于$β$ -平衡的物质,超子没有贡献。在更高的密度下,存在$Ξ^{-,0}$和$Λ$超子。
2006-11-09 astro-ph nucl-th
Analytical determination of the structure of the outer crust of a cold nonaccreted neutron star: extension to strongly quantizing magnetic fields
最近提出的迭代方法,确定非吸积的中子星的外壳的内部组成,扩展到磁星,考虑到Landau-Rabi量子化的电子运动引起的存在一个非常高的磁场。结果表明,在强量化制度,该方法可以有效地实现使用新的解析解相邻地壳层之间的过渡。详细的数值计算进行评估的性能和精度的方法。
2020-06-16 astro-ph.HE nucl-th
Binary and ternary ionic compounds in the outer crust of a cold nonaccreting neutron star
一般认为冷的非吸积中子星的外壳分为不同的层,每一层都由一个纯的体心立方离子晶体组成,背景是高度简并的电子的电荷补偿。通过分析致密恒星物质中多元离子化合物的稳定性来检验这一假设的有效性。因此,它表明,他们的稳定性对相分离是唯一的决定,他们的结构和他们的组成,无论恒星的条件。然而,弱核和强核过程的平衡对多元化合物的组成以及它们的形成施加了非常严格的限制。通过研究不同的立方晶格和非立方晶格,发现具有与氯化铯相同结构的取代化合物最有可能存在于非吸积中子星的外壳中。三元化合物的存在也进行了研究。非常准确的解析表达式得到的阈值压力,以及不同阶段的密度,而不管电子气的相对性程度。最后,数值计算的基态结构和状态方程的外壳的冷非吸积中子星进行使用最近的实验和微观核质量表。
2021-03-10 astro-ph.HE cond-mat.mtrl-sci nucl-th
Deconfinement and color superconductivity in cold neutron stars
从色超导的角度研究了中子星条件下强子物质到夸克物质的退禁闭跃迁。脱限制被认为是一个一级相变,保存颜色和味道。它给出了一个短寿命的{($τ\sim τ_{weak}$)}瞬态无色夸克相,它是{ \it not}处于$β$平衡的.我们推导出的方程时,夸克配对是允许的,并找到参数空间的区域(配对间隙$Δ$与袋常数$B$),其中解除禁闭是可能的冷中子星内。我们表明,对于一个广泛的区域($B,Δ$)的配对模式是可达到的强相互作用的时间尺度内,和由此产生的"2SC样“相是优选的积极的未配对相。我们还表明,虽然$β$稳定的混合星配置是已知的($B,Δ$)-空间的一个广泛的区域是可能的,许多这些配置不能在实践中形成,因为解除限制是禁止的,即这里研究的非$β$稳定的\emph{intermediate}状态不能达到。
2005-09-15 astro-ph hep-ph nucl-th
Strong-coupling effects of pairing fluctuations, and Anderson-Bogoliubov mode in neutron $^1$S$_0$ superfluids in neutron stars
研究了中子星中$^1S_{0}$超流体序参量的热涨落和量子涨落效应。我们构造了一个可分离势来再现用核子散射数据的分波分析重建的$^1S_{0}$相移。我们包括超流涨落内的强耦合近似的Nozières和施密特-林克和确定自洽的超流序参量以及化学势。结果表明,由于量子对涨落,在零温下产生一部分非凝聚中子的量子耗尽不仅在超流态到正常态的临界温度附近起重要作用,而且在零温下也起重要作用.我们推导出了与相位涨落相关的Anderson-Bogoliubov模的色散关系,并表明由于强耦合效应,中子数中存在非凝聚分量的非零分数。我们的结果表明超流涨落对中子星的热力学性质是重要的。
2020-12-05 cond-mat.quant-gas nucl-th
Inelastic neutron scattering: resonances and fluctuations
托马斯的R-函数理论用于研究中子到某一定态的非弹性散射。开始的波动,干扰振幅的相位的随机性的影响,并详细考虑中子宽度的统计分布的变化。波动表现出明确的最大值和尖锐的最小值。对于某些相邻的共振,强干扰效应的预测。
2010-03-13 nucl-ex nucl-th
The outer crust of a cold, non-accreting neutron star within the Quark-Meson Coupling (QMC) model
在夸克-介子耦合(QMC)模型的框架下研究了冷非吸积中子星的外壳性质,该模型考虑了核子在高密度核介质中时内部夸克结构的变化. QMC模型采用一组具有明确物理基础的五个约束性好的可调参数,对偶偶核的基态观测量进行了预测,结果与实验和传统模型一致.此外,它给出了改进的理论值,认为在中子星的外壳中发挥作用,但实验数据是不可用的核。使用最新的实验数据表,只要有可能,但否则从QMC模型的预测,我们构建了一个状态方程的外壳,然后使用恒星模型计算得到的地壳层的平衡序列,每个特点是一个特定的富中子核。各种属性的层计算的中子星质量的范围内,并与其他状态方程从文献中进行比较。这导致的结论是,QMC模型成功地预测了外壳的属性,并与更传统的质量模型,这都取决于大量的参数是完全可比的。
2020-07-06 astro-ph.HE nucl-th
Quasiparticle properties of a single alpha particle in cold neutron matter
像α粒子和氘核这样的轻团预计会出现在热的核物质中,就像在中能重离子碰撞和质子中子星中遇到的那样。为了研究这种轻团簇的介质性质,我们考虑一个非常简化的系统,其中像杂质一样,单个α粒子嵌入零温度,非相互作用中子的稀释气体中。本文采用非自洽阶梯近似来处理杂质与气体之间的有效相互作用,并采用这种近似来分析超冷原子气体中的费米极化子,计算了杂质的准粒子性质,即:能移、有效质量、准粒子剩余和阻尼率。
2020-10-16 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
Spin-Down of Neutron Stars and Compositional Transitions in the Cold Crustal Matter
本文研究了零温下恒星自旋下降引起的中子星壳核成分的变化。我们建立了一个可压缩的液滴模型的能量的原子核浸没在中子气体中,包括配对和壳修正项,在参考的已知属性的基态的物质以上的中子滴密度,$4.3 \times 10^{11} g cm^{-3}$。最近的实验值和核质量的外推用于描述密度低于中子滴的物质。考虑到缓慢均匀旋转的相对论性中子星的壳层结构,计算了由于恒星自旋下降引起的壳层物质压力的变化。如果初始旋转周期为$\sim$ ms,这些变化会导致最初处于质量密度约为$3 \times 10^{13} g cm^{-3}$的基态物质中的原子核在物质经历压缩的赤道区域吸收中子,并在物质经历减压的旋转轴附近发射中子。通过这些过程产生的热量被发现有显着的影响,旧的中子星的热演化与低磁场的表面发射预测从这种加热相比,$ROSAT$观测的X射线发射毫秒双星,并被证明是不足以解释所观察到的X射线光度。
1996-09-13 astro-ph nucl-th
Constraints on the dense matter equation of state from young and cold isolated neutron stars
本文通过重新分析数十个孤立中子星的 XMM-Newton 与 Chandra 数据并结合磁热模拟,发现年轻冷星要求 EoS 支持快速冷却,从而排除大量现有状态方程。
2024-04-08 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Holographic cold dense matter constrained by neutron stars
在Einstein-Maxwell-Schwarzon(EMD)系统框架下,采用全息QCD模型,对物质部分采用改进的Karch-Katz-Son-Stephanov(KKSS)作用量,研究了中子星内部冷密物质的物态方程.这种在EMD $+$ KKSS框架中描述全息核物质的方法与用DBI作用量和CS项描述全息核物质的方法不同。结合Hebeler-Lattimer-Pethick-Schwenk(HLPS)中间状态方程,构造了中子星内部的混合状态方程.得到的混合EoS位于低密度手征有效理论、高密度微扰QCD以及它们之间的多方插值所定义的范围内,并受到天体物理观测的约束。声速的平方在$2-5$乘以饱和重子数密度的区域中达到大于$0.8$的最大值,并且在重子密度高的区域中接近共形极限。中子星的质量-半径关系和潮汐形变与天体物理测量结果一致。中子星可能的最大质量约为$2.5 M_{\odot}$,半径约为$12 \mathrm{km}$。注意到在质量-半径关系中,全息夸克物质分支总是不稳定的,而全息核物质可以产生稳定的分支。这些结果表明,即使在NS的核心,物质仍然处于限制阶段,夸克物质是不受欢迎的。
2022-09-02 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Holographic modeling of nuclear matter and neutron stars
我回顾了(致密和冷)核物质、中子星和它们的合并的全息模型。首先,我简要地讨论了目前对冷QCD物质和中子星的认识,并继续讨论了利用规范/引力对偶性来模拟冷核和夸克物质的各种方法,指出了它们的优点和缺点。然后,我专注于一个复杂的自下而上的全息框架(V-QCD)的最新结果,它也从格点量子色动力学结果,有效场论,和微扰QCD输入。稠密核物质在V-QCD中通过均匀非阿贝尔体规范场被模拟。冷核(和夸克)物质的可行“混合”状态方程可以通过使用传统方法(例如,有效场论)和全息V-QCD模型。我讨论的约束,从这种方法的性质的核夸克物质的过渡,以及中子星的属性。使用这样的混合状态方程作为输入的中子星合并的数值模拟,我也得到预测产生的引力波的频谱。
2022-07-12 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Delineating the properties of neutron star matter in cold, dense QCD
通过构造状态方程描述了致密QCD物质的性质,这些状态方程应与QCD的低密度和高密度极限、核实验室实验和中子星观测相一致。这些约束,连同声速的因果关系条件,被用来开发强子-夸克连续性的图片,其中强子物质不断地转化为夸克物质(模小的一阶相变)。由此得到的零温和$β$ -平衡的统一状态方程,我们称之为夸克-强子交叉(QHC 19),与中子星的测量性质以及强子现象学的微观物理是一致的。特别是对于$\sim 10n_0$($n_0$:饱和密度),胶子保持与真空中一样的非微扰性,奇异性可以像两个太阳质量的中子星核心的上夸克和下夸克一样丰富。在我们的模拟中,发现最大质量小于$\simeq 2.35$倍太阳质量,核心的重子密度范围在$\sim 5$ -8 $n_0$。
2019-12-06 astro-ph.HE hep-lat nucl-th
Neutrino emission in cold neutron stars: Bremsstrahlung and modified urca rates reexamined
本文重新评估冷中子星中微子发射的修正 URCA 与轫致辐射速率,修正旧有误差并去除三角形近似,发现ρ介子交换影响显著,冷却速率最多降低一半,提供完整解析公式供数值实现。
2024-11-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Probing Novel Scalar and Tensor Interactions from (Ultra)Cold Neutrons to the LHC
标量和张量相互作用曾经是标准模型弱相互作用的V-A结构的竞争者。我们重新审视这些相互作用和调查的限制,从低能量探测器(中子,核,π介子衰变)以及对撞机搜索。目前,标量和张量相互作用的最严格限制分别来自0+ -> 0+核衰变和辐射π衰变pi -> e nu gamma。对于未来,我们发现,即将到来的中子β衰变和大型强子对撞机的测量将在设置最严格的边界竞争。对于中子β衰变,我们证明了晶格计算的重要性,中子到质子矩阵元素设置限制这些相互作用,并提供了第一个晶格估计的标量电荷和一个新的平均现有的结果张量电荷。LHC所获得的数据目前正在10^-2水平上探测这些相互作用(相对于标准的弱相互作用),并有可能达到10^-3水平。我们表明,在一些理论假设下,发现一个带电的自旋0共振衰减到一个电子和丢失的能量意味着在低能量探测标量相互作用的强度的下限。
2011-10-28 hep-lat hep-ph nucl-th