Structure of neutron stars with unified equations of state
基于核能-密度泛函(EDF)理论,我们提出了一组三个统一的状态方程(EoS),这些EoS基于广义Skyrme力,适用于基本上所有的实验原子质量数据,并被约束以再现无限核物质的各种性质,这些性质是通过使用现实的二体和三体相互作用的多体计算得到的。结合一些天体物理观测讨论了冷孤立中子星的结构。
2012-06-29 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Dipole Polarizability of Finite Nuclei as a Probe of Neutron Stars
University of Zagreb(萨格勒布大学);Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);University of Surrey(萨里大学)
通过有限核的电偶极极化率研究,探索中子星的性质及对称能密度依赖性,为多信使天体观测提供约束。
2026-01-06 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Gaia neutron stars: demographics, birth rates, and connections to other neutron star populations
California Institute of Technology(加州理工学院);Texas Tech University(德克萨斯理工大学)
本研究通过建模 Gaia 选择函数并运用分层贝叶斯推断,揭示了 Gaia 中子星的内在星族特征(周期、质量、偏心率分布),并估算其空间密度与诞生率,发现其诞生率远低于高质量 X 射线双星,为理解其形成机制提供了关键约束。
2026-10-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of "Lightnings" in a Neutron Star Magnetosphere and the Nature of RRATs
研究了中子星磁层吸收宇宙γ射线背景高能光子产生的“闪电”射电辐射与旋转射电瞬变(RRAT)射电爆发之间的联系。闪电长度达到1000公里;闪电半径为100米,与极冠半径相当。如果一个封闭的磁层充满了致密的等离子体,那么闪电只会在开放的磁场线区域有效地形成。为了观测到来自单独闪电的无线电发射,中子星的极冠必须指向观测者,同时闪电必须形成。最大爆发率与血浆从极帽区流出的时间有关。两个连续脉冲串之间的典型间隔约为100 s。单个射电爆发的宽度可以由中子星表面上方一定高度的闪电发射区形成的发射锥的宽度和有限的闪电寿命决定。来自RRAT的无线电突发的相位分布的宽度以及积分脉冲宽度由无线电发射的形成高度处的开放磁场线束的宽度确定。所获得的结果与目前可用的数据是一致的,并表明RRAT,间歇性的间歇性的,极端零之间的密切联系。
2011-11-01 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Binary neutron-star mergers: a review of Einstein's richest laboratory
中子星双星系统的合并在一个单一的过程中结合在一起:极端的引力,大量的引力波发射,复杂的微观物理,以及电磁过程,这些过程可以导致在最大红移处可观察到的天体物理特征。在这里,我们回顾了最近的进展,了解什么可以被认为是爱因斯坦最富有的实验室,特别强调了过去十年的许多重大进展。虽然特别注意的是完全广义相对论动力学模拟的模型,技术和结果的状态,还提供了初始数据和先进的模拟重力近似处理的审查。最后,我们回顾了大量的工作进行后合并阶段,包括:黑洞的形成,环面吸积到合并的紧凑对象,连接与伽马射线暴引擎,喷射的材料,和它的核合成。
2017-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Bayesian and Principal Component Analyses of Neutron Star Properties
本研究采用贝叶斯方法生成最小约束状态方程,结合主成分分析揭示了核物质参数与中子星性质(如潮汐形变和半径)间的复杂关系,强调了多变量分析在理解中子星物质行为中的重要性。
2024-04-26 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Relativistic g-modes in rapidly rotating neutron stars
在广义相对论Cowling近似下,我们研究了快速旋转分层中子星的g-模,在这里我们忽略了度规扰动,背景模型考虑了由于组分梯度引起的浮力。这是第一篇在广义相对论框架下研究这一问题的论文。在Passamonti等人最近的一篇论文中,(2009),在牛顿框架内进行了类似的研究,其中作者提出了关于CFS不稳定g模式的开始以及足够高的旋转速率和小的成分梯度的惯性和重力模式之间的密切联系的结果。这种相关性源于浮力(g模式的回复力)和科里奥利力(惯性模式的存在是由科里奥利力引起的)之间的相互作用。在我们的相对论处理的问题,我们发现一个很好的定性协议方面的牛顿的结果。
2009-07-23 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
On the conversion of neutron stars into quark stars
可能存在的两族致密星,中子星和夸克星,自然会导致这样一种情况,即两个恒星物体之间发生转换过程,随之释放出$10^{53}$ erg量级的能量。我们讨论了最近的流体动力学模拟的燃烧过程和中微子扩散模拟冷却的一个新形成的奇怪的恒星。我们还简要讨论了这种情况下,最近测量的质量和半径的紧凑型恒星。
2013-12-04 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Collimated outflows from long-lived binary neutron star merger remnants
最近,GRB 170817 A与双星合并事件GW 170817的关联证实了短伽马射线暴(SGRB)与双星合并事件中子星(BNS)之间的联系。然而,没有确凿的迹象表明,合并残余的动力SGRB喷流是一个吸积黑洞(BH)或长寿的大质量中子星(NS)。在这里,我们探讨后一种情况下,通过BNS合并后的模拟覆盖到250毫秒合并。我们首次在完整的合并模拟中报告了沿着NS残骸的自旋轴形成的磁驱动准直流出。对于手头的系统,这样的外流的属性被发现在很大程度上与SGRB射流不兼容。适当考虑到我们目前的调查的局限性和警告,我们的研究结果有利于BH起源的GRB 170817A和SGRB一般。尽管这一结论需要通过探索更大范围的物理条件来证实,但我们简要讨论了所有SGRB喷气机由吸积BH提供动力的可能后果。
2020-04-08 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Constraints on the Symmetry Energy Using the Mass-Radius Relation of Neutron Stars
核对称能与核天体物理有着密切的联系。这篇文章着重于从实验上估计对称能以及它与中子星结构的关系。最重要的联系是中子星的半径和中子星物质在核饱和密度$n_s$附近的压力之间的联系。该压力基本上由核对称能量参数$S_v$和$L$控制,它们是$n_s$周围对称能量的泰勒展开式的前两个系数。我们讨论这些参数的约束,可以从核实验中找到。我们证明,这些约束在很大程度上是模型无关的定性推导出一个简单的核模型。我们还总结了最近的纯中子物质的理论研究可以加强这些约束。迄今为止,人们已经尝试了几种不同的天体物理学测量中子星半径的方法。注意力集中在光球半径膨胀爆发和静态低质量X射线双星的热辐射。虽然目前这些观测都不能确定单个中子星的半径,精确度超过20%,但观测结果可以与贝叶斯技术一起使用,以有效地将它们约束到更高的精度。这些技术反演结构方程并获得中子星物质压力-密度关系的估计,不仅在$n_s$附近,而且高达中子星内部发现的最高密度。我们得到的中子星半径的估计值与核实验和理论的预言是一致的。
2014-03-05 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Simulating pasta phases by molecular dynamics and cold atoms --- Formation in supernovae and superfluid neutrons in neutron stars
在致密的恒星中,如超新星和中子星的坍缩核心,推测存在核“面食”,如棒状和板状核。然而,它们是否真的在超新星核心中形成仍然不清楚。在这里,我们解决了这个问题,证明了一个棒状核的晶格是由体心立方晶格压缩形成的。我们还发现,形成过程是由最近邻核之间的吸引力触发的,当它们的密度分布重叠时,这种吸引力开始发挥作用,而不是裂变不稳定性。我们还讨论了中子星壳中的pasta相与超冷费米气体之间的联系。
2011-07-23 astro-ph.SR cond-mat.quant-gas nucl-th
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
Neutron Matter from Low to High Density
中子物质是一个有趣的核系统,与物理学的其他领域有着多种联系。在过去的二十年里,对纯中子流体性质的研究取得了相当大的进展。在这里,我们首先回顾所做的工作,探索非常低密度的中子物质的行为,形成一个强配对的超流体,因此类似于冷费米原子,虽然在能量标度不同的许多数量级。然后,我们增加密度,讨论的工作联系起来的中子物质的研究,富中子核和中子星壳的性质的测定。在此之后,我们回顾了更高密度的中子物质对中子星质量-半径关系的影响,从而与天体物理观测相联系。
2015-01-22 astro-ph.SR cond-mat.quant-gas nucl-ex
Relativistic mean-field models of neutron-rich matter
Florida State University(佛罗里达州立大学)
本文介绍相对论平均场模型的基本原理和应用,探讨其在核物理和天体物理中的重要作用,特别是对中子星结构和观测的解释。
2026-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Complexity and neutron stars structure
本文将Lopez-Ruiz,Mancini和Calbet提出的复杂性统计测度应用于中子星的结构。中子星是一个经典的例子,其中的引力场和量子行为相结合,并产生一个宏观的致密物体。实际上,我们继续了Sanudo和Pacheco最近在白矮星结构中的应用。我们集中研究复杂性和中子星性质之间的联系,如最大质量和相应的半径,应用一组特定的现实状态方程。此外,还研究了引力场的强度对中子星结构的影响,从而对复杂性测度的影响。可以看出,中子星与迄今为止的天文观测一致,是有序系统(低复杂性),其复杂性不会随着质量的增加而增加。这是引力、短程核力和极短程弱相互作用相互作用的结果。
2009-05-27 astro-ph.SR quant-ph
Isoscalar-vector interaction and hybrid quark core in massive neutron stars
用新建立的两相模型研究了大质量中子星核心的强子-夸克相变。对于核物质,采用Steiner,Hemper和Fischer最近标定的具有一般核子-介子和介子-介子耦合的非线性Walecka型模型。对于夸克物质,采用了修正的Polyakov-Nambu-Jona-Lasinio(mPNJL)模型,得到了与格点量子色动力学数据一致的结果.最重要的是,我们在夸克物质的描述中引入了等标矢量相互作用,并研究了它对大质量中子星内部强子-夸克相变的影响。在中子星观测的约束下,计算表明,如果宇宙中存在大质量的混合星,夸克之间的等标矢相互作用是必不可少的,其强度决定了夸克物质的起始密度,以及混合星的质量-半径关系.此外,结合重离子碰撞实验,讨论了在JINR-Dubna的NICA和GSI-Darmstadt的FAIR能区中,等标矢量相互作用的强度及其对重离子碰撞中强子-夸克相变信号的影响。
2013-05-06 astro-ph.SR nucl-th