Deconfinement to Quark Matter in Neutron Stars - The Influence of Strong Magnetic Fields
我们使用扩展版本的强子SU（3）非线性实现的西格玛模型，也包括夸克来研究混合星。在这种方法中，自由度随着温度/密度的增加而自然变化。测试了局部和全局电荷中性的不同规定，讨论了强磁场和反常磁矩对粒子布居的影响。
2017-07-19 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
On the Deconfinement Phase Transition in Neutron-Star Mergers
我们详细研究了核方面的中子星合并，其中解除禁闭夸克物质发生。为此，我们利用手征平均场（CMF）模型，一个有效的相对论模型，包括自洽的手征对称性恢复和解除限制夸克物质，并为此，预测存在不同程度的自由取决于当地的密度/化学势和温度。然后，我们使用的非化学平衡有限温度CMF状态方程在全面的广义相对论模拟来分析不同的QCD相图的区域进行了探测和条件，如奇异性和熵，产生时，一个强大的一级相变出现。我们还调查了合并的不同阶段中存在的电子量，并讨论了它们离化学平衡有多远，最后，与超新星爆炸和重离子碰撞中产生的物质进行了一些比较。
2019-10-30 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Deconfinement of neutron star matter within the Nambu-Jona-Lasinio model
我们研究了中子星条件下强子物质到夸克物质的退禁闭跃迁，假设跃迁过程中色味守恒。我们使用两阶段描述。对于强子相，我们使用不同的参数化的非线性Walecka模型，其中包括整个重子八重态。对于夸克物质相，我们采用包含色超导的SU（3）_f Nambu-Jona-Lasinio有效模型。脱限制被认为是一个一级相变，保存颜色和味道。它给出了一个短暂的瞬态无色夸克相，它不处于β平衡，并衰变到τ ~ tau_{weak} ~ 10^{-8} s的稳定组态。然而，尽管是非常短暂的，过渡到这个中间阶段决定了转变的开始内部的中子星。我们找到了中子星内部典型温度下的跃迁自由能量密度.我们还发现了临界质量以上的紧凑型恒星应该包含一个夸克核心，并在其下，他们是安全的，相对于突然过渡到夸克物质。而独立于强子状态方程（EOS）的刚度，我们发现强子星（没有被捕获的中微子）的临界质量在1.5 - 1.8太阳质量的范围内。这与MIT Bag模型中获得的结果一致。
2009-06-30 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Impact of quark deconfinement in neutron star mergers and hybrid star mergers
我们描述了一个明确的引力波签名，以确定发生强相变从强子物质到解除夸克物质的中子星合并。这样的相变导致状态方程的强烈软化，因此与纯强子模型相比，合并残余物更紧凑。如果在合并过程中发生相变，这将导致合并后的主要引力波频率相对于潮汐变形特性的inspiral阶段的特征增加。通过比较不同的纯强子和混合模型的结果，我们表明，一个强大的相变可以确定从一个单一的，同时测量前和合并后的引力波。此外，我们提出了新的结果混合星合并，其中包含夸克物质已经在螺旋阶段。此外，对于这些系统，我们发现，合并后的GW频率增加相比，纯粹的强子模型。因此，我们的结论是，也混合星合并的强子-夸克相变在相对较低的密度开始可能会导致非常相同的特征签名的夸克解除禁闭在合并后的GW信号的系统在合并过程中经历的相变。
2020-06-29 astro-ph.HE hep-ph
Quark deconfinement in high-mass neutron stars
在本文中，我们探讨了在高质量中子星如J1614-2230（1.97 \pm 0.04 M_Sun）和J 0348 +0432（2.01 \pm 0.04 M_Sun）中是否可能发生夸克解除禁闭。我们的研究是基于SU（3）Nambu Jona-Lasinio（n3 NJL）模型的非定域扩展，该模型中夸克之间存在排斥矢量相互作用.这个模型超越了Nambu Jona-Lasinio（NJL）模型的常用局部版本，因为它考虑了QCD的几个关键特征，而这些特征不是局部模型的一部分。本文在非线性相对论平均场论的框架下研究了束缚强子物质。我们发现无论是局域的还是非局域的NJL模型都预言了在质量为2.1 ~ 2.4 M_Sun的高质量中子星中存在扩展的夸克-强子混合物质区。通过对强子拉格朗日量的参数化和夸克间矢量排斥的选择，得到了中子星核中的纯夸克物质。中心有夸克混合物质和/或纯夸克物质核的大质量中子星的半径在12 ~ 13 km的正则范围内。
2014-01-15 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Sexaquark dilemma in neutron stars and its solution by quark deconfinement
根据一个稳定的含有夸克的六夸克态（uuddss）到目前为止还没有被实验注意到的想法，这样的粒子将是一个很好的暗物质候选者，我们研究了稳定的六夸克在致密星物理学中的可能作用，给出了对状态方程的严格约束，这些约束来自于对高质量夸克的观测和GW 170817对致密性的限制。中等质量恒星我们发现，有一个“sexaquark困境”（类似于超子困境）的sexaquark在夸克物质的解离是一个可行的解决方案，满足所有目前的限制，从多信使天文学。混合星模型所需的参数，包括sexaquarks是符合预先存在的夸克和强子物质模型的参数。我们发现，当前的约束--符合GW 170817的潮汐变形性和高于PSR J 0740 +6620下限的最大质量--可以通过两种方式得到满足：早期的夸克去禁闭，使得任何NS内部都不存在六夸克和超子，或者后来的去禁闭，使得中子-六夸克壳包围内部夸克物质核心。
2022-02-11 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Studying the onset of deconfinement with multi-messenger astronomy of neutron stars
随着对中子星合并双星（GW 170817）的首次多信使观测，中子星的质量和半径有了新的限制。我们介绍了一类混合EoS，满足所有这些约束条件，并预测在质量半径图中的区域，可以填充只有混合中子星与夸克物质的核心。当对高质量脉冲星PSR J 0740 +6620的NICER半径测量产生小于11 km的半径时，将提供对这一猜想的确认。如果这种半径测量产生的结果超过12公里，这将允许这颗恒星的纯强子和混合性质。在后一种情况下，最大质量可能达到$2.6~M_\odot$，因此不对称双星合并中较轻的物体GW 190814可能是一颗混合星。我们证明，这种高质量可以兼容的早期发病的恒星质量低于$1~M_\odot$和低质量双星的出现解除禁闭。在这种情况下，GW170817的残骸可能是一颗长寿的超大质量脉冲星。
2021-01-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Early deconfinement of asymptotically conformal color-superconducting quark matter in neutron stars
本文提出相对论密度泛函方法模拟夸克禁闭，并通过介质依赖的矢量和双夸克耦合恢复渐近共形行为，发现色超导夸克物质的退禁闭可能发生在质量低于1.0倍太阳质量的中子星中。
2022-11-23 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Chirally improved quark Pauli blocking in nuclear matter and applications to quark deconfinement in neutron stars
本文对核物质状态方程的相对论平均场模型进行了修正，加入了重子间夸克交换引起的保利阻塞效应。根据所采用的动力学夸克质量的密度依赖性，提出了不同的夸克泡利阻塞手征增强方案。将所得的压力状态方程与排除体积校正的RMF模型DD 2进行比较。在此比较的基础上，一个依赖于密度的核子体积提取参数的夸克泡利阻塞效应在各自的手征增强计划。在唯象约束条件下，研究了同位旋不对称性对密度相关核对称能的影响。退禁闭相变是由一个更高的阶NJL模型内描述的夸克物质的相位麦克斯韦建设。旋转和非旋转（混合）紧凑型恒星序列的解决方案，得到了高质量的孪生紧凑型恒星解决方案的旋转情况下的效果。
2020-06-14 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Deconfinement of non-strange hadronic matter with nucleons and $Δ$ baryons to quark matter in neutron stars
本文在相对论平均场框架下，在有效手征模型下，探讨了中子星物质中形成1232 MeV $Δ$重子的可能性。随着δ-介子耦合的变化，与施加在它们上的约束一致，得到的状态方程和中子星的性质计算静态和球形配置。在我们的模型框架内，$Δ$ s的临界形成密度和中子星的性质被发现是非常敏感的等矢量耦合相比，标量或矢量耦合。本文基于QCD理论，重新讨论了$Δ$之谜，并寻找了从非奇异强子物质（包括核子和$Δ$）到非奇异夸克物质相变的可能性。由此得到的混合星构型满足质量最大的恒星PSR J1614-2230和PSR J 0348 +0432在静态条件下的观测质量约束。我们的半径估计值完全在QLMBX观测分析的限制范围内。计算得到的$R_{1.4}$值与最近观测到的中子星合并产生的引力波（GW 170817）的边界值一致。我们的混合状态方程也满足了PSR J 0737 -3039研究中对重子质量的约束。\noindent{Keywords: Delta baryons, Quark matter, Phase transition, Equation of State, Neutron Stars, Hybrid Stars}
2018-11-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Neutrino diagnostics of hadron-quark phase transition in Neutron Stars
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Open University（开放大学）；University of Salamanca（萨拉曼卡大学）；University of Oxford（牛津大学）；Sorbonne Université（索邦大学）
研究中子星中夸克-核子相变的中微子特征，通过核子和夸克方程状态及中微子发射模型，识别出10-50毫秒时间尺度上的中微子光变曲线特征，为未来银河系中微子爆发提供可能的诊断方法。
2026-05-15 astro-ph.HE
Energetic emissions from deconfinement in compact stars and their relation to the critical end point in the QCD phase diagram
在这项工作中，我们研究的情况下，在紧凑的恒星内部的强一阶相变的QCD相图中的临界端点相关联的存在下，解除禁闭。满足这些条件的中子星在质量-半径图中显示出第三个分支，第一个和第二个分支是白矮星和中子星配置。纯强子中子星可以通过诱导坍缩释放出相当于第二和第三分支构型之间质能差的能量，实现向第三分支的跃迁。这种现象的物理结果，可以潜在地解释已经检测到的天体物理信号进行了讨论。特别是，我们提出的能量估计的情况下，快速射电暴，被视为一个双峰结构的对象的光变曲线。
2016-02-03 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Energy bursts from deconfinement in high-mass twin stars
我们估计的能量库可在解除禁闭相变诱导的中子星的“第三家族”分支上的混合星质量的孪生子的崩溃，使用最近的状态方程的致密物质。对应于配置之间的质能差的可用能量与最猛烈的天体物理爆发过程的能量相当。这种动力学转变的观测结果可能是快速射电暴，特别是最近的一个例子，在其光变曲线中具有双峰结构的FRB。
2015-06-29 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Deconfinement Phase Transition under Chemical Equilibrium
在这项工作中，我们研究如何与轻子化学平衡的假设影响解除禁闭的相变夸克物质。这是在手征平均场模型（CMF）的框架内完成的，允许非零净奇异性，对应于天体物理学场景中发现的条件。我们用温度、重子化学势、电荷或同位旋分数或化学势建立了三维QCD相图，以显示在化学平衡的特殊情况下，例如在冷催化中子星内部建立的情况下，退禁闭区域如何坍缩成一条线。
2020-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-th
Constraining the competition between the deconfinement and chiral phase transitions in light of the multimessenger era
Peking University（北京大学）；Nagoya University（名古屋大学）；Osaka University（大阪大学）；Changzhou University（常州大学）；University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学）
本文通过结合宇称双重态模型和NJL模型，研究中子星核心中夸克物质的存在，并发现满足观测的稳定中子星及混合星的最大质量。
2025-12-08 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Correlation between the symmetry energy slope and the deconfinement phase transition
本文研究核对称能斜率对强子-夸克相变和中子星性质的影响，发现临界化学势与压强受其强烈调制，极端情况下解禁闭夸克质量占比可达99%。
2024-04-01 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hybrid neutron stars among mass gap objects are excluded by twin stars at $1.4\,M_\odot$
University of Wroclaw（弗罗茨瓦夫大学）；A. Alikhanyan National Science Laboratory（阿利哈尼扬国家科学实验室）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)（高级系统理解中心）；Institute of Independent Studies（独立研究学院）；Institute of Experimental Physics, University of Wroclaw（弗罗茨瓦夫大学实验物理研究所）
通过通用混合状态方程和贝叶斯分析，研究质量间隙（$2.5 < M_{\rm max}/M_\odot < 5.0$）中的致密天体是否为混合星，发现质量间隙混合星需要极早的解禁闭和极硬的夸克物质，但贝叶斯分析倾向于在典型中子星质量 $1.4\,M_\odot$ 附近出现解禁闭和质量双胞胎星，若证实则排除混合星作为观测到的质量间隙致密天体的候选者。
2026-10-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Cosmic-ray production from neutron escape in microquasar jets
银河系宇宙射线的起源仍然是一个有争议的问题，但超新星遗迹通常被认为是高能宇宙射线加速的主要场所。然而，目前的模型预测的宇宙射线光谱与观测结果不符，加速机制的效率仍然无法确定。另一方面，其他类型的源对银河系宇宙射线总数的贡献仍然不清楚，值得研究。在这项工作中，我们探索了一种新的机制，通过这种机制，微类星体可能产生宇宙射线。在这种情况下，微类星体喷流产生相对论中子，这些中子逃逸到系统外并衰变;当这些中子衰变时产生的质子和电子作为宇宙射线逃逸到星际介质。最有希望的情况出现在极亮系统（$L_\mathrm{jet} \sim 10^{40}\,\mathrm{erg \, s}^{-1}$）中，其中宇宙射线中沉积的喷流功率部分可以达到$\sim 0.001$。慢喷流（$Γ\lesssim 2$，其中$Γ$是体洛伦兹因子）有利于中子的产生。由此产生的宇宙射线谱对于质子和电子来说是相似的，它们以中子衰变给出的比率共享功率。光谱的峰值大约在喷流中相对论质子最小能量的一半处;在这个能量以上是软的（光谱指数$\sim 3$），在这个能量以下几乎是平的。在我们的模型中，宇宙射线的谱指数值可能比$2$陡，这些值确实与解释银河系宇宙射线的谱特征所需的值一致，尽管只有最极端的微类星体才能提供与典型超新星遗迹相当的能量。这项工作中探索的机制可能在早期宇宙中提供更强和更软的宇宙射线源，因此有助于星系际介质的加热…
2021-04-24 astro-ph.HE
Simultaneous chiral symmetry restoration and deconfinement - Consequences for the QCD phase diagram
在研究天体物理学中的夸克物质时，通常采用热力学袋模型（tdBag）。虽然成功的，它不占动力学手征对称性破缺（D $χ$ SB）和排斥由于矢量相互作用是至关重要的解释最近的观测大质量，两个太阳质量的中子星。在Klähn & Fischer（2015）中，我们开发了一种新的vBag夸克物质模型，该模型考虑了这些效应。本文将vBag扩展到有限温度和同位旋不对称性。vBag的另一个特殊功能是从给定的强子状态方程（EoS）中确定解禁闭袋常数$B_{\rm dc}$，以确保手征跃迁和解禁闭跃迁一致。我们讨论的后果，这种新的方法的相变建设，相图，和质子中子星的影响。
2017-05-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Anisotropy in Cosmic rays from internal transitions in neutron stars
我们讨论的可能性，一些最近测量的各向异性的宇宙射线成分在TeV-PeV的能量范围内可能是一种特殊类型的物质喷射的指示。我们提出了一个模型，其中的中子星的内部过渡与夸克含量的核解除禁闭发生。这个灾难性的事件可能会导致一个大规模的喷射过程，用夸克物质的液滴，即所谓的核质，来播种星际间的介质。这些液滴在分子云中的中和可能会驱动各向异性，因为准直线轨迹是允许的。目前地球上的实验装置或国际空间站上的磁谱仪提供的补充信息可能会揭示这种奇异形式的物质。
2013-09-07 astro-ph.HE
Cosmic Neutron Star Merger Rate and Gravitational Waves constrained by the R Process Nucleosynthesis
从观测到的宇宙星形成率可以推断出中子星合并（NSM）率的宇宙演化。这允许估计在先进的Virgo和ad LIGO的引力波探测器的视界中预期的速率，并将这些速率与独立的预测进行比较。在这种情况下，快速中子俘获过程，或r过程，可以被用来作为一个约束，假设NSM是这个核合成过程的主要天体物理站点。我们计算了一个典型的r过程元素，铕的早期宇宙演化。Eu产率从NSM是从最近的核合成计算。同样的方法允许计算核心坍缩超新星（CCSN）的宇宙速率和Eu的相关演化。我们发现，大部分的Eu观测在高铁丰度可以相当好地拟合CCSN或NSM的情况。然而，在较低的金属丰度，早期Eu宇宙演化有利于NSM作为主要的天体物理网站的r过程。我们的计算和光谱观测在非常低的金属丰度之间的比较允许约束的合并时间尺度在NSM的情况下，约0.1至0.2 Gyr。这些值与一些观测到的双星的合并时间尺度是一致的。最后，宇宙演化的Eu是用来把约束的NSM率，合并率在地平线上的引力波探测器先进的处女座/ad LIGO，以及预期率的电磁对应合并（kilonovae）在大型近红外调查。
2015-10-02 astro-ph.HE
R-process Element Cosmic Rays from Neutron Star Mergers
中子星并合是宇宙中r过程元素最可能的来源之一。因此，NSM也可能是宇宙射线中超重元素的主要来源。在本文中，我们首先估计的贡献，r-过程元素合成的NSM超重元素宇宙射线（UHCR）的计算输运方程，考虑到能量损失过程和散裂。我们表明，UHCR的通量加速NSM本身的波动了许多数量级的时间尺度上的几百万年，可以压倒UHCR加速超新星遗迹（SNRs）后，NSM发生在几千秒差距内从太阳系。使用陨石作为UHCR探测器进行长时间曝光的实验可以检测到这种波动。因此，我们表明，如果NSMs是UHCR的主要来源，未来的实验使用陨石有可能揭示NSMs在太阳附近的事件历史。我们还描述了一个可能的差异之间的NSM和SNR加速度的丰度模式和能谱的UHCR。
2017-08-18 astro-ph.HE
Investigating the Impact of Higher-Order Phase Transitions in Binary Neutron-Star Mergers
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of New Hampshire（新罕布什尔大学）；Kent State University（肯特州立大学）；University of Coimbra（科英布拉大学）；Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）
本文通过模拟二元中子星并合，探讨高阶相变对引力波观测和致密物质研究的影响。
2025-08-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Effects of hyperon potentials and symmetry energy in quark deconfinement
本文利用 chiral model 研究低密度核实验结果对大密度下状态方程及夸克退禁闭的影响，发现对称能斜率显著改变退禁闭临界化学势，而超子势参数影响不显著。
2024-02-12 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Neutron astronomy
中子在自由空间中沿直线运动，但只能存活一段距离，这取决于它们的能量。因此，探测太空中的中子原则上可以提供方向和距离信息。除了地球大气层中宇宙射线相互作用产生的次级中子（占主导地位的背景）外，直接中子发射是由太阳耀斑引起的，与X射线有明确的时间相关性，可以从几十MeV到几GeV测量。在PeV尺度下，没有可探测的天体物理源，这时来自超新星遗迹的中子可能在衰变前到达地球。此外，超高能中子是最合理的解释测量的各向异性的宇宙射线簇射在大气中产生的$10^{18}$电子伏特以上。从GeV到PeV尺度，预期的中子通量非常低，与反质子通量没有太大的不同，因为相同的宇宙射线与星际介质的碰撞可以产生反质子，也可以产生中子和反中子。宇宙射线中子的背景通量非常低，尚未被探测到。在太空中测量中子能谱是寻找奇异粒子衰变的一种非常有效的方法。例如，暗物质可能由弱相互作用大质量粒子（WIMP）组成，它们可能会湮灭成粒子和反粒子对的最终状态。因此，一些间接的WIMP搜索正在进行中，重点是正电子和反质子光谱。然而，目前还没有任何实验可以预见到在中子能谱中寻找“凸起”，这实际上是无背景的。在这里，我们认为在天文学和天体物理学的中子能谱测量的影响，并列出了有趣的能量区域在寻找WIMP。
2017-08-03 astro-ph.HE
Binary Neutron Star Merger Remnants as Sources of Cosmic Rays Below the "Ankle"
我们研究了由事件GW 170817产生的双中子星合并残留物中的非热电子和核能量损失。在从源检测到的同步辐射内缺乏冷却特征被用来将磁场约束在mG水平，假设该辐射是电子同步辐射的起源，并且电子中的加速光谱遵循$dN/dE_e \propto E_e^{-2}$的形式。从源的后续伽马射线发射的水平被证明提供源磁场强度的进一步约束。我们还提出了能够支持这种发射的替代强（$\sim$ G）磁场方案。对于这样的强场，考虑了源内非热核的光致衰变，并发现当该过程达到峰值时，存在一个$\sim$ 5-30天的瓶颈期。我们发现，这类源在原则上能够支持人口的宇宙射线检测地球以下的“脚踝”。
2018-11-05 astro-ph.HE
Conformality and percolation threshold in neutron stars
声速在多信使天文学中受到关注，因为它编码了致密物质状态方程的信息。最近提出的痕量异常作为一个更丰富的信息量。在这项工作中，我们统计地确定了声速和迹线异常，并表明它们在最大质量中子星的中心被驱动到它们的共形值。我们表明，在声速的局部峰值可以与解除禁闭以及QCD物质的渗流条件。
2022-12-20 astro-ph.HE nucl-th
Consequences of Energetic Magnetar-Like Outbursts of Nearby Neutron Stars: $^{14}$C Events and the Cosmic Electron Spectrum
在过去的几千年里，发生了四次重要的$^{14}$ C快速增加事件。这些快速增加的物理起源仍然是一个谜，但必须与极其活跃的宇宙过程有关。脉冲星是高度磁化的中子星，它能发出一束电磁辐射。任何储存在多极磁场中的能量的突然释放都会引发类似于磁星巨大耀斑的爆发。在这里，我们表明，从附近的脉冲星与星际介质相互作用爆发的相对论外流产生的冲击，加速电子到数万亿电子伏。激波的同步辐射产生的高能光子与地球大气层相互作用，产生宇宙成因核素$^{14}$ C，这可能导致树木年轮中发现的$^{14}$ C迅速增加。这些相同的相对论性电子可以在万亿电子伏特能量范围内占宇宙电子光谱的很大一部分，正如太空卫星所观察到的那样。由于这些爆发事件可以显着影响我们的环境，监测附近的火山爆发可能是重要的，在未来。
2019-11-08 astro-ph.HE
Non-congruence of the nuclear liquid-gas and deconfinement phase transitions
具有多于一个全局守恒电荷的一阶相变（PT），所谓的非全等PT，与全等PT相比具有特征差异（例如，相图的维数、临界点和端点的位置和性质）。在这篇文章中，我们研究了在亚饱和密度下核液-气PT的非一致性和在高密度和/或高温度下的解禁闭PT，与重离子碰撞和中子星有关。对于第一个PT，我们使用FSUgold相对论平均场模型，对于第二个PT，我们使用相对论手征SU（3）模型。手征SU（3）模型是解禁闭PT的少数几个模型之一，它包含任意比例的夸克和强子（即“解”），并在临界点以上给出从纯强子到纯夸克物质的连续跃迁。本研究表明了两个具有上临界点的PT的非一致性应用概念的普遍性，并说明了不同的典型尺度。此外，我们发现了一个原则之间的区别的液-气和解除禁闭PT：在普通的范德华类PT，解除禁闭PT的相共存线在压力-温度平面内有一个负斜率。作为另一个定性的区别，我们发现，非全等功能的解除限制PT变得消失的临界点附近的小。
2013-06-03 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
The unreasonable weakness of r-process cosmic rays in the neutron-star-merger nucleosynthesis scenario
结合观测到的r过程元素的宇宙射线和中子星合并喷出物的速度远高于超新星喷出物的速度这一事实，我们得出了一个强有力的结论，或者（1）在中子星合并喷出物中的反向激波是一个非常低效的加速器，它将不到0.003%的喷出物动能转化为宇宙射线能量，或者（2）中子星合并不是银河r过程元素的起源。我们还发现，对于观测到的比铁轻的宇宙射线，超新星喷出物的反向激波，加速效率应小于0.1%。
2016-08-31 astro-ph.HE nucl-th
Quark deconfinement as supernova explosion engine for massive blue-supergiant stars
蓝超巨星发展成为核心坍缩超新星-宇宙中最具能量的爆发之一-当恒星核心的所有核燃烧燃料耗尽时。先前的尝试未能解释观测到的这种恒星的爆炸，这些恒星的零龄主序星质量为50 M $_\odot$或更大。在这里，我们利用在很大程度上不确定的高密度物质的状态，并连接这样的恒星爆炸与一级相变从核物质的夸克-胶子等离子体的建模。由此产生的高能超新星爆炸可以解释多种光变曲线，从奇特的II型到超亮事件。残余物是具有夸克物质核心的中子星，称为混合星，在出生时约为2~M $_\odot$。由于第二次中微子爆发的释放，这种星系事件可以被观测到。它的观测将证实这种一级相变在密度相关的天体物理学。
2018-10-27 astro-ph.HE hep-ph
Phase Transitions in Neutron Stars
本文综述了中子星核中一级相变到退禁闭夸克物质的最常见的描述。我们还提出了一个新的描述这些相变在核心的原中子星，其中更多的约束，以包括被困中微子。最后，我们计算了与解除禁闭相变相关的引力波的发射，讨论了它们被探测到的可能性，以及这将如何提供有关致密物质状态方程的信息。
2019-01-10 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Mobile neutron monitor for latitude cosmic ray monitoring
The Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radiowave Propagation of the Russian Academy of Sciences (IZMIRAN)（俄罗斯科学院普尔科沃地磁、电离层和无线电波传播研究所）
本文开发了一种便携式中子监测器，用于在远征条件下监测纬度宇宙射线变化。
2026-02-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radial Modes of Hot Neutrino-Trapped Hybrid Stars
Columbia Astrophysics Laboratory, Columbia University（哥伦比亚天体物理实验室，哥伦比亚大学）；Institute of Theoretical Physics, University of Wrocław（弗罗茨瓦夫大学理论物理研究所）；Frankfurt Institute for Advanced Studies（法兰克福高等研究院）
本文研究热强子星与混合星的基本径向振荡模式，发现中微子束缚和相变构造类型显著影响退禁闭起始及频率变化，可作为探测热致密星内部动力学的灵敏工具。
2026-10-07 astro-ph.HE nucl-th
Tracing Cosmic accelerators with Decaying Neutrons
超高能中子和π介子可能在宇宙射线源内部的粒子相互作用中产生，随后衰变为中微子和其他次级粒子（$π^\pm \rightarrow μ^\pmν_μ(\bar ν_μ),μ^\pm \rightarrow e^\pm \barν_μ(ν_μ) ν_e(\barν_e)$）。在宇宙加速场的强磁场中，高能带电粒子在衰变前会由于同步辐射而损失大量能量。我们表明，对于内激波模型中的伽马射线暴，衰变的高能中子产生的极高能反中微子（$\bar ν_e$）的通量可能大于π介子衰变产生的总中微子通量，这取决于它们的洛伦兹因子、光度和变率的值.
2010-07-15 astro-ph.HE hep-ph
The application of the Quark-Hadron Chiral Parity-Doublet Model to neutron star matter
本文应用夸克-强子手征宇称偶重态模型（Q $χ$ P）计算了存在解禁闭相变时致密星的性质。在这个模型中，核物质性质的一致描述，手征对称性恢复，以及从强子到夸克和胶子自由度的过渡是可能的，在一个统一的方法。我们发现，所得到的状态方程与最近微扰量子色动力学（QCD）的结果是一致的，并能够容纳大质量和小中子星的观测约束。此外，我们表明，状态方程的重要功能，如对称性能量和它的斜率，以及在他们的观测限制。
2017-12-19 astro-ph.HE nucl-th
Neutron-mirror neutron oscillations for solving the puzzles of ultrahigh-energy cosmic rays
基于新近提出的中子-镜像中子振荡的镜像物质模型（$n-n'$），解释了超高能宇宙射线（UHECRs）的相关问题。特别是，在新的镜像物质模型下，假设镜像与常温的温度比为$T'/T \sim 0.3$，可以很好地理解UHECR的Greisen-Zatsepin-Kuzmin（GZK）截止附近的现象。计算了宇宙微波背景不透明度对GZK效应的抑制因子，与观测值符合较好。大多数超级GZK事件（即，GZK截止值以上），正如新模型所预测的那样，来自电磁望远镜看不见的镜像物质源，可以在更远的距离穿透镜像宇宙微波背景。最值得注意的是，望远镜阵列（TA）合作观察到的热点中的超GZK和亚GZK事件之间的反相关可以在这个模型中自然理解。在新理论下，还讨论了来自TA热点的超高能ECR与附近强源如IceCube探测到的高能中微子、LIGO观测到的最大的黑洞合并（GW 170729）以及最热的恒星形成超星系团Lynx Arc之间的可能相关性.
2020-06-22 astro-ph.HE hep-ph
Neutron Oscillations to Parallel World: Earlier End to the Cosmic Ray Spectrum?
目前的实验数据不排除快速振荡的中子$n$从一个假设的平行部门，它的简并孪生，所谓的镜像中子$n'$。我们表明，这种效应带来了显着的修改超高能宇宙射线谱测试由目前的皮埃尔俄歇天文台（PAO）和望远镜阵列（TA）探测器，和未来的JEM-EUSO实验。特别是，在大宇宙学距离的UHECR传播过程中的重子不守恒将GZK截止的开始转移到较低的能量，而在镜像源的存在下，它可能会增强$E \gtrsim 100$ EeV的光谱。作为一个结果，一个显着减少预期的弥漫宇宙成因中微子通量的预测。
2012-09-21 astro-ph.HE hep-ph
High-energy cosmic ray production by a neutron star falling into a black hole
我们提出了一种由中子星落入低密度等离子体包围的黑洞产生高能宇宙线的一次机制。在这种情况下，黑洞的功能是将恒星加速到任意接近光速的速度。当恒星--本质上是一个磁化的球体--接近视界时，它通过感应电场将能量传递给周围的等离子体电荷。不考虑辐射损失，对于铁核，一个简单的估计给出了磁场弱至10^6特斯拉的恒星的能量约为10^19 eV。所提出的机制也应该适用于快速移动的中子星和分子云之间的偶然相遇。这种遭遇的罕见性可以解释高能宇宙射线事件的明显随机性和罕见性。
2017-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Cosmic ray neutrons in magnetized astrophysical structures
本研究指出，宇宙射线中子由高能强子作用产生，在超高能下衰变时间膨胀，可直线穿越磁结构，从而破坏限制，改变星系等结构间磁界面的超高能粒子交换。
2025-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Revealing Phase Transition in Dense Matter with Gravitational Wave Spectroscopy of Binary Neutron Star Mergers
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
通过双中子星并合引力波频谱学探测高密度去束缚相变，利用引力波模式信噪比约束能量密度间隙。
2023-01-09 astro-ph.HE gr-qc
Update on tests of the Cen A neutron-emission model of highest energy cosmic rays
我们建议，从Cen A的中子发射占主导地位的宇宙射线天空中的光谱的高端。能够衰变的中子产生质子扩散前沿，而那些在衰变中幸存的中子在源的方向上产生尖峰。我们使用最近的数据报告的皮埃尔俄歇合作，规范化的注入光谱，并估计所需的亮度在宇宙射线。我们发现这样的光度L_{CR} ~ 5 x 10^{40} erg/s，比Cen A的热光度L_{bol} ~ 10^{43} erg/s小得多。我们计算了地球上观测者观测到的入射电流通量密度，并表明各向异性振幅与1σ水平的数据一致。无论潜在的源模型如何，我们的结果表明，经过十年的数据采集，皮埃尔俄歇天文台将能够测试我们的提议。
2011-08-13 astro-ph.HE hep-ph
Measuring contributions from single and multiple atmospheric secondary cosmic rays in the {\it Princess Sirindhorn Neutron Monitor} using cross-counter neutron time delay distributions
Mahidol University（玛希隆大学）；University of Delaware（特拉华大学）；Chiang Mai University（清迈大学）；Rajamangala University of Technology Thanyaburi（皇家理工大学塔尼布里分校）
通过分析交叉计数器时间延迟直方图，提取了领导者分数L并校正大气效应，发现大间距下L≈0.997，表明0.3%的计数与远处计数时间相关，且需要同一宇宙射线簇中的多个次级粒子贡献，约4.5%的PSNM计数来自不同次级粒子。
2026-05-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Escape and propagation of UHECR protons and neutrons from GRBs, and the cosmic ray-neutrino connection
本文提出了一个超高能宇宙线（UHECR）在伽马射线暴的冲击加速火球中产生的模型。除了从中子逃逸和衰变成质子的标准UHECR起源，我们的模型认为直接质子发射通过从加速的重子加载壳的边缘泄漏，使火球。根据光强子相互作用的壳层的光学厚度，源落在三种情况之一：通常的，光学薄的源占主导地位的中子逃逸，光学厚的源中子逃逸，或“直接逃逸”的情况下，主要贡献UHECR来自泄漏的质子。每种情况下产生的中微子都是不同的，我们看到标准的“每一条宇宙射线产生一个中微子”的假设只在光学薄的情况下有效，而在光学厚的情况下，每一条宇宙射线产生不止一个中微子。此外，额外的直接逃逸分量增强了UHECR通量的高能量部分，从而提高了预测和观测通量之间的一致性。
2013-07-15 astro-ph.HE hep-ph
Approximation of the reception coefficients of cosmic rays neutron component for latitude measurement
The Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radiowave Propagation of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院普尔科沃地磁、电离层和无线电波传播研究所）
本研究开发了一种方法，用于通过计算纬度函数的接收系数来修正监测数据，从而提高海洋考察中纬度测量的精度。
2026-01-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Equation of State at High-Baryon Density and Compact Stellar Objects
在这篇文章中，我回顾了紧凑型恒星和重子密度物质之间的联系，重点是天体物理观测的夸克物质解除禁闭。我讨论现代成分，仓库，和约束的中子星状态方程。最后，我画了在中子星合并和重离子碰撞中产生的致密和热物质之间的比较，以及定量地建立它们之间的联系的可能性。
2022-06-30 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Contribution of cosmic alphas to generation of albedo neutrons and gammas in lunar regolith: A computational study based on GEANT4 simulations
Sir Parashurambhau College, Savitribai Phule Pune University（萨维特里巴·普勒浦那大学帕拉舒拉姆宝学院）；SRM University-AP（SRM安得拉邦大学）
该研究基于GEANT4模拟，探讨宇宙α粒子对月壤中反照率中子和γ射线产生的贡献，参考PAMELA光谱仪确定入射α粒子能量范围，展示了相关产生情况及分布，为月球探测任务的辐射环境评估等提供计算框架。
2026-07-30 astro-ph.HE physics.ins-det
The Sun at TeV energies: gammas, neutrons, neutrinos and a cosmic ray shadow
高能宇宙射线到达太阳表面，并引发数千个次级粒子的簇射。其中大部分会被太阳吸收，但一小部分中性的会逃逸并到达地球。在这里，我们纳入了一个新的成分，这是必不可少的了解这些太阳粒子的流量：太阳的宇宙射线阴影。我们使用刘维尔定理来论证太阳磁场对各向同性宇宙射线通量的唯一影响是中断一些瞄准地球的轨迹并产生阴影。这个阴影揭示了给定刚度的宇宙射线穿过太阳的平均深度。然后在薄的太阳表面处理吸收的宇宙线通量，并且假设低能带电粒子的中性粒子发射是各向同性的，我们获得（i）与费米LAT观测一致的伽马通量，（ii）100-300中子/（m^2年）基本上产生于原生He核的分裂期，以及（iii）在能量高于0.1- 0.6TeV（取决于太阳相位和天顶倾角）时高于大气中微子背景的中微子通量。对宇宙射线阴影和太阳伽马通量的更精确测量，以及可能发现的中子和中微子信号，将提供有关太阳磁场、周期和内部的宝贵信息。
2020-02-20 astro-ph.HE hep-ph
Super-Knee Cosmic Rays from Galactic Neutron Star Merger Remnants
从一个双中子星（BNS）合并的引力波和电磁对应物的检测证实，它是伴随着快速合并喷出物的发射。类似于超新星遗迹，喷出物与星际物质相互作用形成的前向冲击将产生高能宇宙射线。我们研究了银河系中子星合并残留物（NSMRs）对观测到的膝盖和脚踝之间能量范围内的宇宙射线有显著贡献的可能性。利用GW 170817模型得到的典型参数，我们发现NSMR可以将铁核加速到$\sim500$ PeV。我们计算的宇宙射线光谱和地球上观察到的组成，并表明，银河系NSMR方案可以占实验宇宙射线数据在20 - 1000 PeV的范围。我们的模型可以自然地解释总宇宙射线谱在20 PeV附近的硬化特征，这已经被望远镜阵列低能扩展和IceTop空气簇射阵列观察到。
2018-08-20 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Impact of the Nuclear Equation of State on the Stability of Hybrid Neutron Stars
我们构造了一组稠密热物质的状态方程，它们具有从强子系统到退禁闭夸克物质态的一级相变。在这两个阶段的方法中，强子描述使用相对论平均场论与不同的parametrisations和deconfined夸克相位建模使用vBag，袋型模型扩展到包括矢量相互作用，以及同时发病的手征对称性恢复和deconfinement。这一特征导致强子和夸克EoS之间的非平凡联系，修改夸克相位超过其起始密度。我们发现，这种独特的属性有一个预测的混合（夸克核心）中子星质量-半径关系的影响。
2019-08-26 astro-ph.HE nucl-th
UHECR escape mechanisms for protons and neutrons from GRBs, and the cosmic ray-neutrino connection
伽马射线暴（GRB）火球是超高能宇宙射线（UHECR）源的假说正受到中微子观测的验证。非常严格的界限可以从宇宙射线（质子）-中微子的连接，假设UHECR作为中子逃逸。在这项研究中，我们确定了三种不同的制度作为火球参数的函数：标准的“一个中微子每宇宙射线”的情况下，光学厚（中子逃逸）的情况下，和情况下，从壳的边界（直接逃逸）的质子泄漏占主导地位。在光学厚的区域，光生子的产生非常有效，每一条宇宙射线将比标准情况下发射更多的中微子，而在直接逃逸主导的区域，发射的宇宙射线将比中微子多。我们证明，有效的质子加速，这是需要描述所观察到的UHECR谱，标准的情况下，只适用于一个非常狭窄的区域的火球参数空间。我们用几个观测到的例子说明，宇宙线-中微子连接的结论将取决于实际的爆发参数。我们表明，目前使用的冰立方合作的π介子生产效率的定义低估了中微子生产的光学厚的情况下。最后，我们指出，直接逃逸成分导致从一个单一的源发射的宇宙射线光谱的光谱中断。由此产生的“双组分模型”可以用来更强烈地发音比倾角模型所观察到的UHECR光谱的光谱特征。
2013-03-25 astro-ph.HE hep-ph
Eccentric Binary Neutron Star Search Prospects for Cosmic Explorer
我们确定的能力，宇宙探测器，拟议的第三代引力波天文台，检测偏心双星中子星和测量它们的偏心率。我们发现，对于匹配过滤器搜索，模板库构造使用的二进制在准圆轨道是有效的偏心中子星双星与$e_{7} \leq 0.004$（$e_{7} \leq 0.003$）CE1（CE2），其中$e_7$是二进制的偏心率在引力波频率为7赫兹。我们表明，随机模板放置可以用来构建一个匹配过滤器搜索的二进制文件具有较大的偏心率和构建一个有效的模板库二进制文件与$e_{7} \leq 0.05$。我们表明，在准圆轨道和偏心轨道的二进制搜索的计算成本是不是显着大于宇宙探测器比先进的LIGO，是与当今的计算资源。我们调查宇宙探险家的能力，以区分圆形和偏心双星。我们估计，对于信噪比为8（800）的双星，宇宙探测器可以在90%的置信度下区分圆形双星和偏心率为$e_7 \gtrsim 10^{-2}$（$10^{-3}$）的双星。
2021-09-17 astro-ph.HE gr-qc
Quark-quark interaction and quark matter in neutron stars
超子（$Y$）在中子星物质中的混合使物态方程（EoS）显著软化，最大质量降低到远小于$2M_{\odot}$的值.避免这种“中子星中的超子之谜“的一个想法是假设多体排斥普遍适用于每种重子。另一种是考虑夸克解除禁闭的相变从强子EoS到一个足够硬的夸克物质EoS。在本方法中，这两种效果都在一个共同的框架中处理。除了强子物质外，在平均场框架之外，还在Brueckner-Bethe-Goldstone理论中处理了具有两体夸克-夸克相互作用的夸克物质，其中的相互作用参数是基于地面数据的。导出的中子星的质量-半径关系表明，即使在考虑强子-夸克相变的情况下，最大质量也达到了$2M_{\odot}$以上，这与最近NICER测量和其他多信使数据对中子星最大质量和半径的观测结果一致.
2021-12-24 astro-ph.HE nucl-th
Modeling high-energy cosmic ray induced terrestrial and atmospheric neutron flux: A lookup table
在目前的条件下，入射到地球上的宇宙射线谱主要是能量小于1 GeV的粒子。包括高能太阳耀斑、超新星和伽马射线暴在内的天体物理源产生能量极高的高能宇宙射线（HECR）。地球很可能间歇性地暴露在这些事件中大大增加的HECR通量中，其中一些事件持续数千年至数百万年。HECR产生的空气簇射会破坏大气层，并产生有害的次级粒子，如μ子和中子。目前，中子在商用客机高度上贡献了显著的辐射剂量。随着宇宙射线能量的增加，这些影响将传播到地面。这项工作显示了蒙特卡罗模拟的结果量化的中子通量由于高能宇宙射线在不同的初级能量和高度。我们在这里提供查找表，可用于确定总能量为1 GeV - 1 PeV的初级中子通量。通过卷积，可以计算任意CR谱的中子通量。我们的研究结果表明，从地面水平中子增强推断原色的性质将是非常困难的。
2013-06-05 astro-ph.EP astro-ph.HE hep-ph
