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
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
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
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
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
Strangeness-changing Rates and Hyperonic Bulk Viscosity in Neutron Star Mergers
本文计算了在中子星合并的典型密度和温度下物质的奇异度变化过程的速率和由此产生的体粘滞系数。为了处理在这种环境中的高温,我们超越了费米面近似在我们的速率计算和数值计算的全相空间积分。我们包括夸克通过介子交换在重子之间移动的过程:这些过程在以前的分析中通常被忽略,但对奇异度变化过程和体粘滞率的贡献占主导地位。这些速率的计算是计算合并中超声波物质耗散机制的重要一步。作为一个应用程序,我们计算的耗散时间在合并模拟中看到的频率密度振荡。我们发现,超子体粘度的温度在兆电子伏制度可能可以忽略不计,在这种情况下,但成为高度相关的千电子伏范围内的温度。
2020-12-07 astro-ph.HE hep-ph 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
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
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
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
$r$-mode stabilization in rotating hyperon-rich neutron stars and its implications for GW190814
Indian Institute of Technology Jodhpur(印度技术学院焦特布尔分校)
研究通过旋转、热演化和超子诱导粘性分析,探讨超子丰富中子星稳定性,解释GW190814次级天体可能为快速旋转的超子中子星。
2026-02-25 astro-ph.HE
Thermal luminosity degeneracy of magnetized neutron stars with and without hyperon cores
强烈的地壳电流的消散在冷却的中子星中产生了高的焦耳加热率。在这里,它表明,焦耳加热可以抵消快速冷却,使其难以推断超子(加速冷却)的存在下,从所观察到的热光度$L_γ$的测量。有和没有超子核心的模型匹配年轻磁星的$L_γ$(极面有极偶极场$B_{\textrm{dip}} \gtrsim 10^{14}$ G,$t \lesssim 10^5$年有$L_γ \gtrsim 10^{34}$ erg s $^{-1}$),以及成熟的中等磁化的恒星($t \gtrsim 10^5$年有$B_{\textrm{dip}} \lesssim 10^{14}$ G和$10^{31} \ \textrm{erg s}^{-1} \lesssim L_γ \lesssim 10^{32}$ erg s $^{-1}$)。在磁星中,地壳温度几乎不受超子直接冷却的影响,不管超子直接冷却是否被超子超流抑制。不含超子的轻磁星和含超子的重磁星的热光度都有相同范围的$L_γ$,几乎无法区分。同样,具有$B_{\textrm{dip}} \lesssim 10^{14}$ G但具有强内场的中子星的$L_γ$数据不适合提取关于状态方程的信息,只要超子是超流的,其最大能隙幅度为$\approx 1$ MeV。
2022-05-30 astro-ph.HE
Bulk viscosity in neutron stars with hyperon cores
众所周知,旋转中子星的r-模振荡相对于引力波辐射可能是不稳定的。观察到参数在不稳定窗口(这种不稳定性未被抑制的区域)内的中子星的可能性很小。但是,如果采用恒星内部的“最小”(核子)组成,许多观察到的恒星似乎是在r-模式不稳定性窗口。这个问题的一个可能的解决方案是考虑中子星核心中的超子。超子的存在允许一组强大的(无轻子)非平衡弱过程,这增加了体粘滞性,从而抑制了r模不稳定性。超子NS的不稳定窗口的现有计算通常使用通过接触$W$玻色子交换相互作用为$Σ^-Λ$超子组合物计算的反应速率。与此相反,这里我们采用的超子状态方程中,$Λ$和$Ξ^-$是第一个出现的超子(如果存在的话,$Σ^-$的密度要大得多),并考虑介子交换通道,它对无轻子的弱过程更有效。我们利用介子交换弱相互作用计算了非成对$npeμΛΞ^-$物质的体粘滞系数。一些粘性产生的非平衡过程被认为是(其中一些是第一次在中子星的上下文中)。计算的反应速率和体积粘度用简单的解析式近似,便于应用。应用我们的结果计算的不稳定窗口,我们认为,占超子可能是一个可行的解决方案的r-模式的问题。
2019-11-19 astro-ph.HE
Hyperons and massive neutron stars: the role of hyperon potentials
冷的致密物质的成分还远未被了解。然而,中子星的观测,如最近观测到的质量为1.97+/-0.04 M_solar的脉冲星PSR J1614-2230,有助于大大限制强子状态方程(EoS)。我们系统地研究了超子势对EoS刚度的影响。我们发现,他们有,但最大质量的影响不大相比,包括一个额外的矢量介子介导的超子之间的排斥相互作用。无论超子势如何,新的质量极限只能用这个额外的介子来达到。进一步,我们研究了核压缩模量和饱和密度下核子的有效质量对EoS高密度区的影响。结果表明,纯核子星的最大质量对有效核子质量非常敏感,而对压缩模量的敏感性很小。
2012-04-27 astro-ph.HE nucl-th
Properties of Neutron Stars with hyperon cores in parameterized hydrostatic conditions
在平均场近似下,利用有效手征模型构造了具有超子核的中子星模型。超子耦合是通过再现它们的实验确定的结合能来确定的。研究了这些耦合对不同粒子布居数和状态方程的影响。利用参数化的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程(PTOV)计算了NS的引力质量、半径、重子质量和中心密度等全局性质,特别强调了压力对总质量密度和恒星自引力的两种影响.我们发现,在静态条件下的PTOV解决方案,较软的EoS(包括超子)也可以导致大质量的恒星配置的NS,这是在很好地符合观测到的最大质量界的$\approx 2 M_{\odot}$(PSR J 0348 -0432)。用PTOV方程得到的$R_{1.4}$和$R_{1.6}$的估计值与最近对引力波(GW 170817)观测资料数据分析的结果一致。关键词:中子星;超子;物态方程;参数化托尔曼-奥本海默方程
2018-12-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
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
General relativistic treatment of $f$-mode oscillations of hyperonic stars
我们提出了一个系统的研究$f$模式振荡的中子星含有超子,扩展最近的结果内的Cowling近似线性化广义相对论。采用相对论平均场模型,我们发现Cowling近似可以高估中子星的四极$f$模频率,与线性化广义相对论模型相比,高估幅度可达30%.施加当前天体物理学的限制,我们推导出更新的经验关系的引力波星震学。超音星四极$f$模振荡的频率和阻尼时间分别为1.47 - 2.45kHz和0.13 - 0.51秒。我们的相关性研究表明,在模型的核子和超子扇区的各种参数中,核子有效质量与模式特征和中子星观测值的相关性最强。估计的可探测性的$f$模式的引力波从孤立的超子星的瞬态爆发也提供。
2022-06-21 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Equation of state and composition of proto-neutron stars and merger remnants with hyperons
讨论了中子星双星合并残余物和超新星特征条件下的温度状态方程和致密核物质与超核物质的组成。我们认为中微子的自由流动和被困制度是由几兆电子伏的温度分开。的形式主义是基于协变密度泛函(CDF)理论的全重子八重态密度依赖耦合,适当调整超核部门。软化的EoS与超子的引入下量化的轻子分数和温度的各种条件下。我们发现,$Λ$,$Ξ^-$,和$Ξ^0$超子出现在给定的顺序与一个急剧的密度增加在零温度的阈值被替换为一个扩展的增量在很宽的密度范围内在高温下。$Λ$超子存在于深亚核区。$Σ$ s的三重态在冷的超核物质中被抑制到核饱和密度的7倍左右,但在更高的温度下,$T\geq 20$ MeV,在超新星和合并残余物质中出现了显著的分数。我们指出,一个特殊的同位旋简并点存在的三个同位旋多重态中的重子丰度是彼此相等的(近似)的同位旋对称性的结果。此时,系统的电荷化学势为零。我们发现,在合并残余条件下,电子中微子和$μ$ -on中微子的比例很接近,约为1%,而在超新星情况下,我们只发现了相当大比例的电子中微子($\sim$ 10%),假设在这种情况下,$μ$ -on轻子数为零。
2021-10-15 astro-ph.HE nucl-th
Scalarized Hot Neutron Stars Containing Hyperons and $Δ$-Resonances in Different Evolution Regimes
Shiraz University(设拉子大学);Instituto Tecnológico de Aeronáutica(航空理工学院)
本研究在标量-张量引力框架下,利用等熵状态方程计算含超子和$\Delta$共振的中子星在不同演化阶段的结构,发现标量化受这些重子影响且依赖于演化阶段。
2025-10-06 astro-ph.HE
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
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
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
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
Effect of the $σ$-cut potential on the properties of neutron stars with or without a hyperonic core
受最近观测到的高质量中子星($M \simeq 2 M_{\odot}$)的启发,我们在相对论平均场(RMF)模型下,采用TM 1 $^{*}$参数集,将$σ$切割势应用于高密度物质的物态方程和中子星的性质.已知$σ$切割势可以减少$σ$场的贡献,导致高密度下更硬的状态方程,从而导致更大的中子星质量,而不影响正常饱和密度下核物质的性质。我们还分析了相同的纯中子物质和中子星的物质与超声波核心和没有的影响,并与现有的理论,实验和观测数据进行了比较。还计算了相应的潮汐变形能力($Λ_{1.4}$)。在选择介子-超子耦合固定到超核势的情况下,我们通过对$f_{s} = 0.6$采用$σ$切割势得到了$\approx 10~\%$的质量增加。我们的结果与各种实验约束和观测数据,特别是与GW 170817数据吻合良好。
2022-11-19 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
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
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
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
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
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
Systematic study of scalar, vector, and mixed density dependencies in relativistic mean-field descriptions of hyperonic matter in neutron stars
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
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
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
$f$-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
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
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
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
$f$-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
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