Prospects for constraining twin stars with next-generation gravitational-wave detectors
具有强相变的中子星状态方程可以支持质量相同但潮汐形变率不同的双星、混合星和强子星。在合并的中子星的人口中的双星的存在产生独特的差距，在联合分布的二进制潮汐变形和啁啾质量。我们分析了一个模拟的人口恢复与下一代（XG）的地面引力波探测器网络的双星合并，以确定需要多少观测来推断，或排除，双星的存在。使用一个简单的参数双星模型的基础上的层次推理框架，我们发现，一个星期的XG观测可能足以检测到一个潮汐变形性差异的几百双胞胎和测量的质量尺度双胞胎发生在几个百分点之内。对于不太明显的双胞胎，XG观测将对潮汐变形性差异设置严格的上限。
2022-12-19 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Electric Dipole Polarizability in $^{208}$Pb as a Probe of the Symmetry Energy and Neutron Matter around $ρ_0/3$
精确确定对称能$E_{\text{sym}}(ρ)$和纯中子物质状态方程$E_{\text{PNM}}(ρ)$，甚至是它们在饱和密度$ρ_0 $附近的值，是目前的一大挑战。我们发现，电偶极子极化率$α_ {\text{D}}$在$^{208}$铅可以确定唯一的大小的$E_{\text{sym}}(ρ)$或几乎等效的$E_{\text{PNM}}(ρ)$在$ρ_0/3 $周围的亚饱和密度，脱落的光真正的相关性之间的$α_ {\text{D}}$和$E_{\text{sym}}(ρ)$。通过对RCNP的$^{208}$ Pb中$α_ {\text{D}}$的实验数据的分析，利用非相对论和相对论平均场模型，我们得到了对$ρ_0/3 $周围的$E_{\text{sym}}(ρ)$和$E_{\text{PNM}}(ρ)$的严格约束.所得到的约束被发现是在其他分析中提取的结果很好的协议。特别是，我们的研究结果提供了第一次对$E_{\text{PNM}}(ρ)$周围的$ρ_0/3 $，这是在和谐与最近确定的$E_{\text{PNM}}(ρ)$从微观理论研究和潜在的有用的约束在很大程度上不确定的多核子相互作用的中子物质的微观计算的实验约束。
2015-08-21 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Constraining isovector nuclear interactions with giant resonances within a Bayesian approach
从$^{208}$ Pb中等矢量巨偶极共振的质心能量$E_{-1}$和极化率$α_D$出发，对Skyrme-Hartree-Fock模型中的等矢量核相互作用进行了严格的约束.利用贝叶斯分析方法，发现$E_{-1}$和$α_D$主要由核对称能$E_{sym}$（约为$ρ^\star=0.05$ fm $^{-3}$）和等矢量核子有效质量$m_v^\star$（饱和密度）决定.在$90\%$置信水平下，我们得到了$E_{sym}(ρ^\star) = 16.4 ^{+1.0}_{-0.9}$ MeV和$m_v^\star/m = 0.79 ^{+0.06}_{-0.06}$。
2020-09-25 nucl-ex nucl-th
Constraining neutron-star equation of state using heavy-ion collisions
LIGO-Virgo合作对双星中子星合并事件GW 170817的突破性探测，加强了对核物质状态方程（EoS）的理解。在这封信中，我们直接比较的密度-压力约束的EoS从最近的分析中子星合并事件的密度-压力约束的核物理实验。为了将核物理的约束与中子星的半径和潮汐形变联系起来，我们使用大量描述核性质的Skyrme密度泛函来计算1.4太阳质量中子星的性质.我们发现，限制这组Skyrme状态方程的密度泛函，描述核质量，等压模拟状态，和低能量的核反应不足以限制预测的中子星半径和潮汐变形。包括从高能核-核碰撞中获得的对EoS在两倍饱和密度附近的压力约束，确实约束了预测的半径和潮汐变形性，使其与从GW 170817的分析中获得的结果一致。我们讨论了如何新的测量核-核碰撞可以改善这些限制的EoS比目前的限制从GW 170817合并事件。
2018-07-17 nucl-ex nucl-th
Constraining Nuclear Symmetry Energy with Multi-messenger Resonant Shattering Flares
利用中子星（NS）和核可观测量测量核对称能是一个重要的研究方向。由于NS核中的物质可能是非强子的，像半径和潮汐变形性这样的可观测量可能无法对核子物质的性质提供可靠的约束。我们证明了共振破碎耀斑（RSF）和引力波信号在二进制NS inspiral探测器的壳核过渡区，并提供了对称性能量的限制，可比的地球核实验的时间重合。我们发现，核质量，RSFs和测量NS半径和潮汐变形约束不同的密度范围内的EOS，提供互补的探针。
2022-08-01 astro-ph.HE nucl-th
Electric Dipole Polarizability in ${}^{208}$Pb: insights from the Droplet Model
我们研究的电偶极子极化率$α_D$在${}^{208}$铅的基础上的一个大的和有代表性的相对论和非相对论核平均场模型的预测。我们采用液滴模型作为指导，以更好地理解$α_D$和其他等矢量观测之间的相关性。液滴模型的见解表明，$α_D$和饱和密度下的核对称能$J$的乘积与${}^{208}$ Pb的中子皮厚度$Δr_{np}$的相关性比单独的极化率好得多。$α_D J$与$Δr_{np}$以及与对称性能量斜率参数$L$的相关性表明，$α_D J$是一个强的等矢量指标。因此，我们探索的可能性，约束的isovector部门的thenuclear能量密度泛函比较我们的理论预测对测量的$α_D$和宇称违反不对称性${}^{208}$铅。我们发现，最近的实验测定${}^{208}$ Pb中的$α_D$结合在饱和密度$J=[31\pm (2)_{\rm est.}]$ \，MeV的对称能的范围建议$Δr_{np}({}^{208}{\rm Pb}) = 0.165 \pm (0.009)_{\rm exp.} \pm (0.013)_{\rm theo.} \pm (0.021)_{\rm est.} {\rm fm}$和$L= 43 \pm(6)_{\rm exp.} \pm (8)_{\rm theo.}\pm(12)_{\rm est.}$ MeV。
2013-09-05 nucl-th
Constraining simultaneously nuclear symmetry energy and neutron-proton effective mass splitting with nucleus giant resonances from a dynamical approach
采用一种新改进的同位旋和动量相关相互作用和一种同位旋相关的Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck输运模型，研究了核对称能的斜率参数$L$和核子有效质量$m_{n-p}^*=(m_n^*-m_p^*)/m$的同位旋分裂对$^{208}$ Pb中等矢量巨偶极共振的质心能和电偶极极化率的影响.在同位旋核子有效质量$m_s^*=0.7m$受经验光学势约束的情况下，得到了一个对$L=64.29\pm11.84 (\rm MeV)$和$m_{n-p}^*= (-0.019 \pm 0.090)δ$的约束，其中$δ$是核介质的同位旋不对称性.从等夸克巨四重共振的激发能中提取等夸克核子有效质量$m_s^*=0.84m$，得到了$L=53.85\pm10.29 (\rm MeV)$和$m_{n-p}^*= (0.216 \pm 0.114)δ$的约束.
2017-03-11 nucl-ex nucl-th
Bounds on the speed of sound in dense matter, and neutron star structure
准确测定中子星的最大质量是天体物理学的重要任务之一。它直接关系到宇宙中黑洞的识别、超新星爆炸产生中子星以及稠密物质的状态方程。然而，不仅EoS与中子星质量直接相关，而且致密物质中的声速也是表征EoS刚度的关键量。声速的上界对中子星的最大质量有很强的限制。然而，这个上限仍然是一个悬而未决的问题。最近对双中子星系统的观测，提供了高精度测量恒星质量和潮汐极化率的可能性。研究了声速上限对质量上限和潮汐极化率的可能影响。我们的结论是，这些类型的测量，结合最近的中子星的观测质量接近$2 M_{\odot}$，将提供强大的约束状态方程的强子物质在高密度。
2017-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Constraining the equation of state of high-density cold matter using nuclear and astronomical measurements
从实验室实验到中子星观测，与冷致密物质有关的数据越来越丰富，需要一个利用所有相关信息的框架来限制此类物质的性质。在这里，我们提出了一个严格但实用的贝叶斯方法，可以包括不同的证据，如核数据和推断的质量，半径，潮汐变形，惯性矩，和引力结合能的中子星。我们强调，应使用测量的完整后验概率分布，而不是像常见的那样，对最大质量或其他量进行切割。我们的方法可以用于状态方程（EOS）的任何参数化。我们使用光谱参数化和分段多变参数化与可变的过渡密度来说明目前的测量的影响，并显示如何在许多领域的未来测量可以提高我们的理解冷催化物质。我们发现，不同类型的测量将发挥不同的作用，在不同的密度范围内限制EOS。例如，更好的对称性能量测量将对我们理解低于核饱和密度的物质产生重大影响，但对高于该密度的物质影响不大。相比之下，精确的半径测量或来自GW 170817或更好的质量的多次潮汐变形性测量将在更宽的密度范围内提高我们对EOS的认识。
2019-11-07 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the nuclear symmetry energy and properties of neutron star from GW170817 by Bayesian analysis
基于中子星并合双星GW 170817的潮汐形变率和组分质量分布，利用参量状态方程研究了中子星的核对称能和性质。为了得到与观测值一致的状态方程参数的适当分布，使用贝叶斯分析，并考虑因果关系和最大质量的约束。结果表明，在90%可信水平下，核物质饱和密度2倍处的对称能可被约束在$E_{sym}(2{ρ_{0}})$ = $34.5^{+20.5}_{-2.3}$ MeV之内.此外，还得到了正则中子星半径和无因次潮汐形变率的约束条件，在90%可信水平下，相应的约束条件分别为10. 80 km、$< R_{1.4} <$ 13. 20 km和$133 < Λ_{1.4} < 686$，最可几值分别为$\bar{R}_{1.4}$ = 12. 60 km和$\barΛ_{1.4}$ = 500。相对于前，我们的结果（后验结果）倾向于更软的状态方程，对应于更低的对称能期望值，更小的半径和更小的潮汐变形。
2020-08-07 astro-ph.HE nucl-th
Delineating Effects of Nuclear Symmetry Energy on the Radii and Tidal Polarizabilities of Neutron Stars
通过对质量为1.4 M $_\odot$的正则中子星（NS）的半径（$R_{\rm{1.4}}$）和/或潮汐极化率（$Λ_{1.4}$）的精确测量，我们可以了解到核对称能$E_{\rm{sym}}(ρ)$的密度依赖性吗？随着$E_{\rm{sym}}(ρ)$参数化使用三个参数$L$，$K_{\rm{sym}}$，和$J_{\rm{sym}}$，分别具有渐近意义的斜率，曲率，和偏度的对称能在饱和密度，我们发现，虽然$R_{\rm{1.4}}$和$Λ_{1.4}$强烈依赖于斜率$L$，$K_{\rm{sym}}$和$J_{\rm{sym}}$参数表征的高密度行为的$E_{\rm{sym}}(ρ)$也发挥了明显的作用。因此，在$Λ_{\rm{1.4}}$ / $R_{\rm{1.4}}$和单独的$L$之间不存在简单的关系。仅对$Λ_{\rm{1.4}}$和$R_{\rm{1.4}}$的精确测量不能完全确定$E_{\rm{sym}}(ρ)$，而是限制了其参数的组合。特别地，可以获得对$L$ - $K_{\rm{sym}}$相关性的近似独立于$J_{\rm{sym}}$的严格约束。然而，较大（较小）$L$和较小（较大）$K_{\rm{sym}}$的无限组合可导致相同的$Λ_{\rm{1.4}}$和$R_{\rm{1.4}}$。因此，为了完全确定核对称能$E_{\rm{sym}}(ρ)$的密度…
2018-09-24 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Implications of parity-violating electron scattering experiments on $^{48}$Ca (CREX) and $^{208}$Pb (PREX-II) for nuclear energy density functionals
最近在$^{48}$ Ca（CREX）和$^{208}$ Pb（PREX-II）上进行的精确宇称违反电子散射实验为研究核中中子皮的形成提供了新的视角。在能量密度泛函（EDF）框架下，我们研究了CREX和PREX-II数据对有限核的核物质对称能和等矢量性质：中子皮厚度和偶极极化率的影响.从CREX和PREX-II实验的弱电荷形状因子直接约束的相对论密度相关的点耦合掺铒光纤。与使用PREX-II数据和先前建立的EDF相比，使用CREX数据建立的EDF获得了$^{48}$ Ca和$^{208}$ Pb的对称能参数、中子皮厚度和偶极极化率的相当小的值。分析表明，CREX和PREX-II实验不能提供一致的约束的等矢量扇区的EDF，需要进一步的理论和实验研究。
2022-12-09 nucl-ex nucl-th
Extracting Nuclear Symmetry Energies at High Densities from Observations of Neutron Stars and Gravitational Waves
利用稠密丰中子核子物质的参数状态方程（EOS）对Tolman-Oppenheimer-Volkov（TOV）方程进行数值反演，利用中子星（NS）的半径、最大质量、潮汐极化率和因果关系条件等观测约束，建立了一个约束的EOS参数空间.作为能量（重子）密度的函数的压力得到的约束带是在最近提取的LIGO+Virgo合作从他们的改进的分析GW 170817的NS潮汐极化率的良好协议。相当强大的上限和下限的核对称性能量提取的观测约束高达约两倍的核物质的饱和密度$ρ_0$。更定量地，在$2ρ_0$的对称性能量被限制为$E_{\rm{sym}}(2ρ_0)=46.9\pm10.1$ MeV，不包括分散在$E_{\rm{sym}}(2ρ_0)=15$和100 MeV之间的许多现有的理论预测。此外，通过研究在有限的EOS参数空间内最大质量中子星中心密度处声速等于光速的因果面的变化，发现中子星的绝对最大质量为2.40 M $_{\odot}$，与所使用的EOS近似无关。这一极限质量与最近几次分析和数值广义相对论模拟的结果一致，这些分析和数值模拟是关于在GW 170817之后立即产生的可能的超大质量反弹的最大质量。
2019-01-23 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Constraining slope parameter of symmetry energy from nuclear structure
从原子核结构实验中推导出的四个量与对称能的斜率参数$L$相关：中子皮厚度、低能偶极（LED）模截面、偶极极化率$α_D$和$α_D S_0$（即$α_D$和对称能$S_0$的乘积）。通过在Hartree-Fock加随机相位近似下对各种有效相互作用的计算，比较了$L$与这四个量之间的关联。从不同的相互作用的相关性和相关性来自一类的相互作用是相同的对称物质，以及在$S_0$的同时检查。这两种类型的相关性可以表现不同，如在$α_D$与$L$的相关性中所例示的。发现中子皮厚度和$α_DS_0$与$L$有很好的相关性，因此适合于通过实验缩小$L$的值。发光二极管的出现和生长使$α_DS_0$ - $L$关联很强，但当基态出现中子晕时，关联会发生紊乱。
2015-09-10 nucl-th
Speed of sound constraints from tidal deformability of neutron stars
致密核物质中的声速上限是核物理中最有趣但尚未解决的问题之一。结合孤立中子星和双星中子星系统的观测数据进行的理论研究为阐明这一问题提供了极好的机会。在目前的工作中，我们提出了一种方法，直接关联的测量潮汐变形（极化率）的中子星系统（合并前）的最大中子星质量的情况下，可能的上限上的声速。该方法基于简单而有效的思想，即有效潮汐变形能力的上限有利于软状态方程，而最近的高测量值的中子星质量有利于刚性的。在目前的工作中，首先，使用一个简单的良好建立的模型，我们参数化的刚度的状态方程的帮助下的声速。其次，在比较最近的观测LIGO/VIRGO合作的两个事件，GW 170817和GW 190425，我们提出了可能的强大的约束。此外，我们评估和假设，在本方法的框架下，什么样的未来的测量可以帮助我们提高严格的约束条件的中子星状态方程。
2020-11-09 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining neutron star properties and dark matter admixture with the NITR-I equation of state: Insights from observations and universal relations
本文提出改进的NITR-I状态方程以同时满足PSR J0952-0607质量极限、NICER+XMM半径和GW170817潮汐形变约束，并引入暗物质解释HESS J1731-347低质量约束，进而分析暗物质对潮汐形变和f模振荡的影响并建立普适关系。
2024-11-26 astro-ph.HE cs.NA math.NA
Constraining neutron star properties through parity-violating electron scattering experiments and relativistic point coupling interactions
本研究基于相对论点耦合相互作用的能量密度泛函，建立了有限原子核性质与中子星体性质间的函数依赖关系，利用CREX、PREX-2实验及GW170817观测约束了对称能和中子星半径，并揭示了不同实验约束间存在的差异。
2025-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Constraining twin stars with GW170817
如果在致密恒星的核心发生相变，就会出现一个新的稳定的平衡构型分支，提供与纯强子分支相同质量的解，从而产生双星构型。在满足$2M_\odot$最大质量和引力波事件GW 170817的约束条件的同时，我们对导致双星组态相变的特征进行了广泛的分析.特别是，我们使用一个一般的状态方程的中子星物质，参数化的强子-夸克相变模型之间描述的强子阶段和恒定的声速的夸克阶段。我们发现，最大数量的双星解决方案中的中子星分支的范围$1-2M_\odot$和双支质量$\gtrsim 2M_\odot$的质量。对质量、半径和潮汐形变率的分析还表明，当双星出现时，潮汐形变率表现出两个不同的分支，具有相同的质量，因此与预期的中子星的行为有很大的不同。此外，我们发现，从GW 170817的数据是兼容的混合星的存在，也可以解释为产生的混合星或混合星与中子星的双星系统的合并。如果未来的引力波探测能测量到$1.4M_\odot$恒星的啁啾质量$\mathcal{M}\lesssim 1.2M_\odot$和$Λ_{1.4}\lesssim 400$的潮汐形变率，就可以清楚地确定在内旋阶段存在一颗混合星。最后，结合所有的观测信息，我们设置的参数，包括相变，最大质量，和半径的$1.4M_\odot$星描述的状态方程导致双星配置的约束。
2019-06-11 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the Equation of State of Neutron Stars with third-generation Gravitational Wave detectors
Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）
本研究利用第三代引力波探测器模拟信号，通过Fisher矩阵分析发现事件数量增加可收紧中子星物态方程约束，且质量分布影响更大，均匀分布优于双峰分布，亚太阳质量中子星能显著降低亚饱和密度区不确定性。
2026-09-09 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Neutron star properties: Constraining the nuclear matter EoS
我们研究了对称能密度依赖性对中子星几种性质的影响。特别地，我们研究了潮汐形变和中子星半径对核物质状态方程的约束，使用了一组不同的相对论和非相对论平均场模型，这些模型与有限核的体性质和观测到的中子星最大质量的下限相一致.潮汐变形能力和半径表现出很强的相关性与具体的线性组合的等密度线和等矢量核物质参数与EoS。这样的相关性表明，一个精确的值的半径或潮汐变形性可以把紧边界上的几个EoS参数，特别是在斜率的不可压缩性和曲率的对称能量。我们表明，密度依赖的对称性能量有一个直接的影响量的奇怪内冷致密物质，因此，直接Urca过程和冷却的中子星。我们解释了SAX1808.4 -3658的低光度是超声波直接Urca过程的结果。最后，我们讨论了对称能的密度依赖性对磁化中子星壳核过渡区扩展的强烈影响。由于磁场效应，地壳及其复杂性的增加可能对毛刺机制或对磁场衰减具有作用。
2019-04-08 astro-ph.HE nucl-th
Constraining the Symmetry Parameters of the Nuclear Interaction
稠密物质状态方程的主要不确定性之一是核对称能。对称能的密度依赖性在核天体物理学中很重要，因为它控制着核心坍缩超新星中物质的中子化、中子星的半径和壳的厚度、中子星的冷却速率以及r-过程核合成中所涉及的核的性质。我们发现，适合的核质量的实验质量，结合其他实验信息，从中子皮，重离子碰撞，巨偶极共振和偶极极化率，导致严格的约束参数，描述附近的核饱和密度的对称能。这些限制与纯中子物质理论计算的推论非常一致，而且与中子星的天体物理观测也非常一致。实验、理论和观测分析的一致性表明，对称性参数S_v和L分别在29.0 - 32.7 MeV和40.5 - 61.9 MeV范围内，对于一颗1.4 M太阳星，中子星半径在10.7 km < R < 13.1 km的窄窗口内（90%置信度）。我们还可以严格限制中子星壳的大小和它们所包含的部分转动惯量，以及1.4 M太阳星的总转动惯量和四极极化率。我们的研究结果也对包含中子星的致密并合的盘质量和喷射质量有影响。
2013-05-15 astro-ph.SR nucl-th
Constraining a relativistic mean field model using neutron star mass-radius measurements I: Nucleonic models
本文基于场论微观核子EOS模型，利用NICER和引力波观测约束对称核物质EOS，并探讨未来X射线望远镜对EOS和核对称能的强约束潜力。
2024-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Constraining strangeness in dense matter with GW170817
具有奇异含量的粒子被预测会聚集在致密物质中，从而改变中子星内部物质的状态方程以及它们的结构和演化。在这项工作中，我们展示了如何在稠密物质中的奇异含量的建模影响孤立的中子星的性质和潮汐变形的双星系统。对于描述核子和超子星，我们使用零温下的多体力模型（MBF），包括$ϕ$介子用于描述超子-超子排斥相互作用。混合星的建模使用MIT袋模型与矢量相互作用（vMIT）在吉布斯和麦克斯韦结构，不同的袋常数和矢量相互作用耦合值。一个参数化与麦克斯韦建设，这使得第三家庭的紧凑型恒星（双星），也进行了研究。我们计算的潮汐贡献，增加了后牛顿点粒子校正，相关的爱数序列的恒星的不同组成（核子，超子，混合和双星），并确定签名的相变上的引力波在累积的相位校正在不同的方案之间的吸气双星系统。根据GW 170817的最新结果和对$\sim1.4\,\mathrm{M_{\odot}}$星半径的影响，我们的结果表明，只有在接近饱和的低密度下发生相变，混合星才能存在。
2018-06-12 astro-ph.HE nucl-th
Constraining three-nucleon forces with multimessenger data
我们报告的研究结果，旨在推断直接信息的排斥三核子潜力$V^R_{ijk}$ \textemdash驱动的核物质状态方程的刚度在超核密度\textemdash从天体物理观测。使用贝叶斯方法，我们利用NICER卫星和LIGO/Virgo合作进行的质量，半径和潮汐变形的测量，以及最重的观测脉冲星的质量，约束$V^R_{ijk}$的强度。我们的分析基线是广泛使用的核哈密顿量，包括Argonne $v_{18}$核子-核子势和三核子势的Urbana IX模型。数值结果，主要取决于最大质量的约束，表明现有的和未来的设施有可能提供宝贵的新的洞察微观核动力学在超核密度。
2021-05-26 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Neutron star equation of state and tidal deformability with nuclear energy density functionals
中子星是致密核物质物理学的终极试验场所。在探测到由双中子星并合产生的引力波之前，人们利用各种核状态方程，根据电磁观测结果，估算了中子星的质量和半径等宏观性质。然而，最近的引力波GW 170817对中子星潮汐形变的观测开启了多信使天文学和天体物理学的新纪元，许多理论工作被扩展到估算中子星的潮汐形变。在这篇文章中，我们回顾了我们最近的工作应用核能密度泛函的中子星的性质，包括潮汐变形。我们发现，许多核能密度泛函，包括新的KIDS（韩国：IBS-Daegu-Sungkyunkwan）模型，满足目前的电磁和引力波观测的约束。我们讨论了未来的可能性约束核物质状态方程的地面实验和多信使观测。
2020-05-29 nucl-th
Constraining the Surface Curvature of an Anisotropic Neutron Star
本研究基于标量压力各向异性模型计算各向异性中子星的表面曲率等宏观性质，揭示了压力各向异性对表面曲率的显著影响，并利用GW170817数据给出了表面曲率的约束。
2023-04-05 astro-ph.HE nucl-th
Constraining hadron-quark phase transition parameters within the quark-mean-field model using multimessenger observations of neutron stars
本文推广了夸克平均场模型，研究了中子星核内夸克物质的可能存在。将强子相的QMF与高密度夸克相的“恒声速”参数化相结合，实现了一个尖锐的强子-夸克相变。系统地研究了核对称性能量斜率参数$L$和无量纲相变参数（跃迁密度$n_{\rm trans}/n_0$、跃迁强度$Δ\varepsilon/\varepsilon_{\rm trans}$和夸克物质声速平方$c^2_{\rm QM}$）的相互作用对混合星性质的影响，特别是对最大质量$M_{\rm max}$和典型$1.4 \,M_{\odot}$星的半径和潮汐形变的影响.我们证明了对称能量斜率$L$和典型恒星半径$R_{1.4}$之间的强相关性，类似于之前在没有相变的中子星中发现的相关性。通过引入相变，我们得到了$1.4 \,M_{\odot}$星的最大质量（$M_{\rm max}< 3.6 \,M_{\odot}$）和半径（$R_{1.4}\gtrsim 9.6~\rm km$）的鲁棒极限，并发现在低密度$\lesssim 1.3-1.5 \, n_0$下发生的太弱的（$Δ\varepsilon/\varepsilon_{\rm trans}\lesssim 0.2$）相变是非常不利的.我们还表明，未来的测量半径和潮汐变形的$\sim 1.4 \,M_{\odot}$明星，以及质量测量非常大的恒星，可以帮助揭示夸克物质的存在和数量…
2020-09-29 astro-ph.HE astro-ph.SR 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
Constraining the properties of dense matter and neutron stars by combining nuclear physics and gravitational waves from GW170817
中子星合并产生的引力波对中子星的结构具有严格的约束。与此同时，核理论的最新进展使得能够使用基于有效场论的哈密顿量和解决量子多体问题的先进技术来可靠地计算低密度状态方程。在本文中，我们解决如何从GW 170817的引力波的第一次观察可以与现代计算的状态方程，以提取有用的见解内遇到的中子星的物质状态方程。我们分析了各种不确定性的影响，我们表明，从GW 170817提取的潮汐变形是兼容的，而较少的约束，比现代核物理知识。
2019-06-11 astro-ph.HE nucl-th
Constraining the nuclear equation of state from orbits of primordial black holes inside neutron stars
本文提出通过观测中子星内部原初黑洞偏心轨道进动引发的引力波拍频，为核物质状态方程提供互补约束并打破参数简并。
2024-09-06 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the Hadron-Quark Phase Transition Chemical Potential via Astronomical Observation
研究了中子星物质中强子-夸克相变的化学势和重子数密度。强子物质用相对论平均场论描述，夸克物质用QCD的Dyson-Schwinger方程描述。为了研究一级相变，我们发展了声速插值方案，在强子相和夸克相共存的中密度区构造物态方程。相变化学势受中子星的最大质量、潮汐变形能力和半径的约束。并求出了相变化学势的最可几值。
2019-04-25 astro-ph.HE nucl-th
The nuclear symmetry energy and the neutron skin thickness in nuclei
本研究结合多种核子状态方程，分析核对称能$L$参数与$^{48}$Ca、$^{208}$Pb中子皮厚度的关联，发现CREX与PREX I+II实验数据和现有核状态方程认知存在潜在张力。
2024-10-21 nucl-th
Constraining neutron star properties with a new equation of state insensitive approach
人们可以不把中子星的压力-密度关系参数化，而把它的宏观性质参数化，如质量（$M$）、半径（$R$）和无量纲潮汐变形性（$Λ$），从而结合电磁波和引力波观测结果推导出物态方程（EoS）。我们提出了一种新的方法来参数化$R(M)$和$Λ(M)$关系，它近似的候选EoS的精度优于5\%的所有群众和跨越广泛的区域的$M-R-Λ$平面。使用这种方法，我们结合了从GW 170817和GW 190425的$M-Λ$测量，以及PSR J 0030 +0451和PSR J 0740 +6620的同时PDMATHAMT测量，对NS属性进行联合约束。在90%置信度下，我们推断$1.4 M_{\odot}$ NS的$R_{1.4}=12.05_{-0.87}^{+0.98}$ km和$Λ_{1.4}=372_{-150}^{+220}$，以及$2.08 M_{\odot}$ NS的$R_{2.08}=12.65_{-1.46}^{+1.36}$ km。此外，我们利用非旋转NS $M_{\rm max}=2.52_{-0.29}^{+0.33} M_{\odot}$的最大质量的推断值，研究了三个可能的中子星-黑洞合并（NSBH）系统中次级天体的性质。
2022-08-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the relativistic mean-field model equations of state with gravitational wave observations
中子星合并事件GW 170817的引力波的首次探测已经开始为高密度下的核物质状态方程提供重要的新约束。GW 170817的潮汐形变边界与观测到的两个太阳质量的中子星的结合对现实状态方程的理论公式提出了严峻的挑战。我们分析了一套全面的相对论核平均场论，面对他们的观测范围和测量的中子皮厚度。我们发现，只有少数模型可以承受这些边界预测一个僵硬的整体状态方程，但与软中子质子对称性能量。提出了两种可能的迹象：强子-夸克相变内的恒星和新的参数化，是符合有限核的基态属性和观测范围的间接证据。在对这些集合进行广泛分析的基础上，推导出了$1.4M_\odot$中子星半径的上限值为$R_{1.4}\lesssim 12.9$ km。
2019-05-23 astro-ph.HE nucl-th
Tidal Deformability Doppelgangers: Implications of a low-density phase transition in the neutron star equation of state
本研究发现存在一类“潮汐形变分身”物态方程，其核密度压强、中子星半径差异显著但潮汐形变相近，源于低密度相变，需结合核理论、X射线观测或下一代引力波探测器约束。
2023-06-20 astro-ph.HE nucl-th
Constraining nuclear matter parameters from correlation systematics:a mean-field perspective
核物质参数定义了核物质状态方程（EoS），它们表现为对称和非对称核物质饱和密度附近的膨胀系数。我们回顾了它们与有限核和中子星在平均场框架内的几个性质的相关性。通过与有限核的选择性性质的紧密联系，发现低阶核物质参数，如每个核子的结合能、不可压缩性和对称性能系数，都被限制在很窄的范围内.从核物质参数与中子星观测值的相关性，我们进一步审查如何精确的中子星半径和潮汐变形的质量范围$1 - 2 M_\odot$的知识可能有助于铸造他们在更窄的范围。然而，对称核物质EoS的密度斜率、对称能曲率或偏度等序参量存在较大的不确定性。从这些高阶核物质参数与低阶参数之间的相互关系出发，我们探讨了如何使它们达到更协调的界限。
2020-06-10 astro-ph.HE nucl-th
Constraining the nuclear equation of state from terrestrial experiments and neutron star observations using relativistic mean-field models
Soongsil University（崇实大学）；Korea Aerospace University（韩国航空大学）；Tokyo University of Science（东京理科大学）
本文利用相对论平均场模型，结合地面实验和中子星观测数据，约束核方程 of state的参数，以解释中子星的结构和性质。
2025-12-18 astro-ph.HE nucl-th
Universal Relations with Dynamical Tides
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Princeton University（普林斯顿大学）
研究通过分析中子星的观测数据，发现静态潮汐变形与动力修正之间的普遍关系，为引力波建模提供简化框架。
2026-05-12 gr-qc nucl-th
Constraining the onset density of the hadron-quark phase transition with gravitational-wave observations
利用流体动力学模拟方法研究了中子星双星合并过程中可能发生的强子-夸克相变。在前人工作的基础上，我们描述了中子星双星合并的引力波（GW）信号中的退禁闭夸克物质的一个明确的和可测量的特征，包括不同总双星质量的等质量和不等质量系统。在较高密度的PT，即合并后，软化的EoS，导致一个特征性的增加占主导地位的合并后GW频率f_peak相对于潮汐变形λ推断在合并前inspiral阶段。因此，测量这种合并后频率的增加提供了证据的存在一个强大的PT。如果合并后的频率和潮汐变形性与纯重子EoS模型的结果相一致，则f_peak和Lambda之间的关系非常紧密，在一定密度下可以排除强PT。我们发现，在早期合并后残留物的演化过程中，f_peak和Lambda与最大密度密切相关。因此，这些GW观测信息的密度状况，这是探测的残留物和它的GW排放。利用这种关系，我们设计了一个直接适用的，具体的程序来约束的QCD PT从未来的GW测量的起始密度。我们指出了两个有趣的情况：如果没有迹象表明PT从GW检测推断，我们的程序产生的强子夸克PT的起始密度的下限。相反，如果一个合并事件揭示了退禁闭夸克物质发生的证据，推断的GW参数设置的PT发病密度的上限。（节略）
2020-11-20 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Constraining the dense matter equation of state with joint analysis of NICER and LIGO/Virgo measurements
NICER合作最近发表了对PSR J 0030 +0451的质量和半径的联合估计，该估计是通过X射线脉冲轮廓建模得出的。Raaijmakers等人（2019）使用高密度状态方程的两个参数化来探索这种测量对致密物质状态方程（EOS）的影响：分段多方模型和基于中子星中声速的模型。在这项工作中，我们得到了进一步的限制，EOS遵循这种方法，但我们也包括信息的潮汐变形中子星的引力波信号的紧凑的二进制合并GW 170817。我们比较EOS的约束，最近测量的2.14太阳质量的脉冲星，包括作为一个似然函数近似的高斯，并找到一个小的信息增益增加。为了显示我们的方法的灵活性，我们还探讨了GW 170817是一个中子星-黑洞合并的可能性，这对EOS产生较弱的约束。
2020-04-17 astro-ph.HE nucl-th
Degeneracy in the inference of phase transitions in the neutron star equation of state from gravitational wave data
本文揭示强相变中子星状态方程在潮汐形变数据反演中存在新简并性：不同相变密度和半径差异可达约500米的状态方程可产生几乎相同的潮汐形变，需下一代引力波探测器和核理论进展来分辨。
2023-04-13 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear Astrophysics in the Multimessenger Era: A Partnership Made in Heaven
2017年8月17日，LIGO-Virgo合作首次探测到来自两颗中子星（GW 170817）的双星合并的引力波。与两个黑洞的合并不同，相关的电磁辐射也被一系列在宽频率范围内运行的望远镜探测到-开启了多信使天文学的全新时代。这一历史性的探测为r过程的天体物理学位置和致密物质的性质提供了新的基本见解。在本文中，我们研究了GW 170817对富中子物质物态方程的影响，特别是对对称能的密度依赖性的影响。从GW 170817中提取的潮汐极化率的限制似乎表明对称能量是软的，从而排除了预测过大恒星半径的模型。
2018-12-11 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Constraining the equation of state of hybrid stars using recent information from multidisciplinary physics
本研究结合核计算、多信使天体物理数据与微扰QCD约束，限定中子星EoS模型参数空间，得到相关物理量限值，发现高袋参数B更受支持且混合星或无纯夸克核心。
2022-10-17 astro-ph.HE nucl-th
A critical examination of constraints on the equation of state of dense matter obtained from GW170817
结合满足核物理约束的稠密物质状态方程（EOSs）和该事件的啁啾质量和质量不对称性，预测了GW 170817的潮汐极化率$Λ_1$ - $Λ_2$的相关性.我们的模型受到约束的中子物质状态方程的计算，使用手征有效场论哈密顿与可靠的误差估计高达一到两倍的核饱和密度。在后一种情况下，我们发现GW 170817并没有提高我们对EOS的理解。我们对比两个不同的外推到更高的密度：一个最小的模型（MM），它假设的EOS是一个光滑的函数的密度描述的泰勒展开和一个更一般的模型参数化的速度的声音，承认相变。这使我们能够在$Λ_1$ - $Λ_2$图中识别出可能有利于中子星中物质新相存在的区域。我们预测GW 170817中两颗中子星的组合潮汐极化率为$80\le \tildeΛ\le 580$（MM为$280\le \tildeΛ\le 480$），小于LIGO-Virgo数据分析所建议的范围。我们的分析还表明，GW 170817需要具有$M=1.4M_\odot$的NS具有半径$9.0<R_{1.4}<13.6$ ~km（对于MM，$ 11.3 <R_{1.4}< 13.6$ ~km）。
2018-10-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Towards constraining QCD phase transitions in neutron star interiors: Bayesian Inference with TOV linear response analysis
本研究针对中子星内强子-夸克相变难以通过理论或实验确定的问题，基于基准EoS分析相变重构质量对观测数量及不确定性的依赖，通过构建神经网络参数化EoS并设计基于TOV方程线性响应分析的参数优化算法，为未来利用X射线和引力波测量理解中子星相变特征奠定基础。
2025-04-30 astro-ph.HE hep-th nucl-th
