The APR equation of state for simulations of supernovae, neutron stars and binary mergers
致密物质状态方程（EOS）的差异转化为天体物理模拟及其多信使签名的差异。因此，扩大天体物理模拟的EOS的数量，使我们能够探测EOS在天体物理现象的不同方面的影响。在这项工作中，我们构建了热的和致密的物质的状态方程的基础上的Akmal，Pandharipande，和Ravenhall（APR）模型，从而扩展了开源的SROEOS代码，计算EOS的热致密物质的Skyrme型参数化的核力。与Skrme型模型不同，在Skrme型模型中，相互作用的参数被拟合以再现核物质的能量密度和/或重核的性质，APR的状态方程是从核子-核子散射和轻核的性质拟合得到的势得到的。此外，这个状态方程的特点是相变的中性π凝聚在超核密度。我们表明，在有效质量的差异之间的EOS有后果的性质的核在亚核不均匀相的物质。我们还分别用$15M_\odot$和$40M_\odot$检验了大质量星球对称核塌缩中APR的新物态方程。我们发现APR状态方程中的相变加速了恒星的坍缩。然而，这种相变并不像强子到夸克的相变那样产生第二个冲击波或另一个中微子爆发。这种差异的原因是，在APR的状态方程中的相变的开始发生在更大的密度比夸克到强子的过渡较早，这导致在一个显着较小的软化的高密度状态方程。
2019-01-28 astro-ph.HE nucl-th
Neutron Stars with realistic EoS in f(R) theories of gravity
本文在具有真实状态方程的微扰$f(R)$引力模型中研究了中子星的结构。我们得到了$f_{1}(R)=R+ αR(e^{-R/R_0}-1)$和$f_{2}(R)=R+αR^2$两种引力模型的质量-半径关系。为了这个目的，我们考虑NS与几个核子以及奇怪的EOS产生的框架中的相对论平均场模型。NS核心的奇异粒子除了核子和轻子外，还有$Λ$超子和夸克。所选Eos的M-R关系在GR情况下处于观测极限之内。我们表明这些Eos对微扰参数$α$提供了最严格的约束，因此可以被认为是天体物理水平上修正引力的重要实验探针。
2021-06-20 astro-ph.HE
Holographic equations of state and astrophysical compact objects
我们用全息QCD中计算的状态方程（EoS）求解了Tolman-Oppenheimer-Erosoff方程。其目的是使用紧凑的天体物理对象，如中子星作为一个指标，以测试全息状态方程。我们首先从密集的D4/D8/ \textoverline {D8}模型中尝试EoS。然而，在这种情况下，我们无法找到一颗稳定的致密恒星，一颗满足零压力条件的恒星，其半径为$R$，$p(R)=0$，在合理的半径范围内。这意味着D4/D8/ \textoverline {D8}模型的EoS可能不支持任何稳定的致密星，或者可能支持一个半径非常大的恒星。这可能是由于D4/D8/ \textoverline {D8}模型中标量场或双π交换的吸引力不足。然后，我们考虑了具有不同夸克味数的D4/D 6型模型$N_f=1,2,3$。虽然全息星的质量和半径都比正常的中子星大，但D4/D 6型EoS是一颗稳定的致密星。
2011-08-31 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Unified description of astrophysical properties of neutron stars independent of the equation of state
近年来，人们做了大量的工作，揭示了中子星的一些非常有趣的性质。人们可以把中子星的前几个多极矩，或者可以从它们导出的量，与状态方程（EoS）无关的关系联系起来。这是一个非常重要的结果，对描述中子星，特别是对描述它们周围的时空有很大的意义。此外，最近的研究表明，存在一个四参数的解析时空，称为双孤子时空，它可以精确地捕捉到中子星周围的几何性质。这使得我们有可能用一种统一的形式来描述中子星周围时空的天体物理相关性质，而不依赖于恒星物质的EoS细节。更准确地说，这些天体物理性质的描述是使用一个可以描述任何中子星外部的EoS无所不知的时空来完成的。在目前的工作中，我们研究的性质，如最内层的稳定圆轨道$R_{ISCO}$的位置（或当后者克服前者时的恒星表面），扰动圆形赤道测地线的各种频率，吸积盘的效率，其温度分布，以及与盘发射辐射相关的其他特性，在某种程度上，适用于中子星现实地球轨道的所有可能选择。此外，我们提供的原则证明，如果一个是测量这些属性对的正确组合，与额外的知识的中子星的质量，可以确定恒星的EoS。
2015-10-30 astro-ph.HE gr-qc
Implications of comprehensive nuclear and astrophysics data on the equations of state of neutron star matter
本研究在贝叶斯框架下结合地面核物理数据与天体观测约束，对比两类平均场模型的中子星状态方程，明确了不同数据的约束强度及模型差异。
2024-05-16 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Astrophysical constraints on the cold equation of state of the strongly interacting matter
HUN-REN Wigner RCP（匈牙利科学院温格研究物理中心）；Institute of Technology, MATE KRC（马塔伊·卡罗利大学技术研究所）；Universität Potsdam（波茨坦大学）
通过天体观测数据约束强相互作用物质的冷方程状态，结合QCD计算、脉冲星质量和潮汐变形性等观测结果，探讨方程状态的限制条件。
2026-04-29 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Towards Understanding Astrophysical Effects of Nuclear Symmetry Energy
确定致密丰中子核物质的物态方程是核物理和天体物理的共同目标。除了可能的相变，核对称性的密度依赖性\esym是丰中子核子物质状态方程中最不确定的部分，特别是在超饱和密度下。近年来，利用各种微观核多体理论和唯象模型，在预测对称能和理解为什么对称能仍然很不确定方面取得了很大进展。与此同时，在地球核实验室和天体物理观测站的对称能探测方面也取得了重大进展。鉴于GW170817事件以及正在进行或计划进行的核实验和天体物理观测探测致密富中子物质的状态方程，我们回顾了最近的进展，并确定了新的挑战，我们对几个选定的主题了解核对称能量的天体物理效应至关重要。
2019-05-29 astro-ph.HE gr-qc nucl-ex
Towards mitigation of apparent tension between nuclear physics and astrophysical observations by improved modeling of neutron star matter
LIGO-Virgo和NICER合作项目对中子星（NS）的观测提供了相当精确的各种宏观性质的测量。在本文中，我们采用贝叶斯框架，将它们结合起来，并将改进的联合约束NS状态方程（EoS）的属性。我们使用一个混合EoS制定，采用了一个抛物线展开为基础的核经验参数化周围的核饱和密度增加了一个通用的3段分段多边形模型在较高的密度。在$90 \%$可信水平内，该参数化分别预测$1.4 M_{\odot}$ NS的半径和无量纲潮汐变形性的$R_{1.4} = 12.57_{-0.92}^{+0.73}$ km和$Λ_{1.4} = 550_{-225}^{+223}$。最后，我们展示了如何建设的完全NS EoS的基础上核的经验参数在饱和密度导致一定的张力与天体物理数据，以及如何混合的方法提供了一个解决方案。
2021-02-19 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Unified Interacting Quark Matter and its Astrophysical Implications
本文研究了上下夸克物质（$ud$ QM）和奇异夸克物质（SQM）的相互作用夸克物质（IQM），包括微扰QCD修正和色超导性。我们首先推导出一个状态方程（EOS）统一所有的情况下，通过一个简单的重新参数化和重新缩放，通过它，我们设法最大限度地减少自由度的数量。我们发现，与传统的非相互作用夸克物质的物态方程$p=1/3(ρ-4B_{\rm eff})$相比，在统一的IQM物态方程上取极端强相互作用极限得到$p=ρ-2B_{\rm eff}$，其中$B_{\rm eff}$是有效袋常数。本文利用统一状态方程研究了由相互作用夸克星组成的纯相互作用夸克星的性质。我们描述了最近的天体物理观测，如脉冲星质量测量，NICER分析，和双星合并引力波事件GW170817，GW190425和GW190814，进一步限制参数空间。发现IQSs的最大允许质量的上限为$M_{\rm TOV}\lesssim 3.23 M_{\odot}$。我们的分析表明，目前观测到的致密星，包括最近报道的GW 190814的第二个组成部分（$M=2.59^{+0.08}_{-0.09}\, M_{\odot}$），可能是由相互作用的夸克物质组成的夸克星。
2021-09-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Fuzzy Dark Matter in Relativistic Stars
本研究利用受观测数据约束的模糊暗物质状态方程，通过双流体形式计算了含模糊暗物质的中子星、夸克星和混合星的结构，探讨了模糊暗物质对致密恒星性质的影响。
2023-06-30 astro-ph.HE
Empirical radius formulas for canonical neutron stars from bidirectionally selecting EOS features in extended Bayesian analyses of observational data
本研究通过扩展贝叶斯分析并结合双向逐步特征选择、LASSO回归和神经网络方法，基于中子星观测数据，构建了典型中子星半径$R_{1.4}$的数据驱动经验公式，并发现对称能曲率$K_{sym}$是决定$R_{1.4}$的最关键参数。
2023-10-23 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Direct nonparametric multimessenger constraints on the equation of state of cold dense nuclear matter
本文利用中子星观测和微扰QCD计算，通过高斯过程构建非参数EOS先验，提出同时采样并合参数与EOS的贝叶斯推断方法，并应用于GW170817等数据，发现强子先验更受数据支持。
2025-06-23 astro-ph.HE nucl-th
A New Open-Source Nuclear Equation of State Framework based on the Liquid-Drop Model with Skyrme Interaction
稠密物质状态方程是数值模拟核心坍缩超新星和中子星合并的重要组成部分。接近和高于核饱和密度的物质的性质是不确定的，这转化为天体物理模拟及其多信使签名的不确定性。因此，跨越核相互作用的允许范围的广泛的EOS是必要的，以确定这些天体物理现象的敏感性和它们的签名输入微物理的变化。我们提出了一套新的有限温度EOS实验允许Skyrme力的基础上。采用核的液滴模型来捕捉处于亚饱和密度的核物质的非均匀相，并将其混合到较低密度的核统计平衡状态方程中。我们还提供了一个新的开源代码，用于计算任意Skyrme参数化的EOS。然后，我们研究了不同的Skyrme参数化对致密天体物理性质的影响，中子星的质量-半径关系，以及15和40太阳质量恒星的核心坍缩。
2017-07-28 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Universal EOS-Radius Inverse Mappings Govern Precision-Dependent Inference of the Neutron Star Equation of State
East Texas A&M University（东德克萨斯农工大学）
发现中子星半径与状态方程参数间存在近乎通用的逆映射，导致推断参数均值随观测精度系统性偏移，并揭示其几何起源。
2026-06-29 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Probe and Prejudice: Classification of compact objects and model comparison using EOS knowledge
本文利用EOS约束及新NICER测量分析了两个致密天体的性质，确定其大概率为黑洞，并指出PSR J0030+0451的质量半径推断与EOS知识矛盾，同时发现PREX-II的核对称能结果与其他EOS约束存在张力。
2024-11-26 astro-ph.HE gr-qc nucl-ex
Extensive Studies of the Neutron Star Equation of State from the Deep Learning Inference with the Observational Data Augmentation
The University of Tokyo（东京大学）；Peking University（北京大学）
我们使用质量和半径的实际观测数据讨论了中子星状态方程（EoS）的深度学习推理。我们之间的定量比较传统的多项式回归和神经网络方法的EoS参数化。为了让我们的深度学习方法将不确定性纳入观测，我们使用与观测不确定性相对应的噪声波动来增强训练数据。推导的EOS可以容纳一个弱的一阶相变，我们做了一个直方图可能的一阶区域。我们还发现，我们的观测数据增强有一个副产品，以驯服过拟合行为。为了检查通过数据增强提高的性能，我们建立了一个玩具模型作为最简单的推理问题来恢复双峰函数并监视验证损失。我们的结论是，数据增强可能是一种有用的技术，以避免过拟合，而无需调整神经网络的架构，如插入dropout。
2021-01-20 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.LG
Rotating NSs/QSs and recent astrophysical observations
利用新近建立的统一中子星演化方程，研究了旋转中子星的快、慢两种组态。用几种更新的夸克物质Eos和Gibbs构造方法计算了纯夸克星和混合星的强子-夸克混合相。所有三种类型的EOS都满足最近的2太阳质量约束。通过对比观测到的毛刺与地壳转动惯量的理论计算，我们发现类船帆座星仍然存在毛刺危机。即将到来的精确的MoI测量（例如，脉冲星PSR J 0737 - 3039 A的可能的10%的精度）可以区分出QS和NS，因为无论恒星的致密性和质量如何，QS的MoI通常比NS和HS大$> \sim 1.5 $倍。使用表列的EOS，我们计算平稳和平衡序列的快速旋转，相对论性恒星在广义相对论从久经考验的$rns$代码，假设组成恒星的物质是一个完美的流体。利用NS/QS的旋转位形作为基本输入，模拟了短伽马射线暴（SGRB）内部平台样品的所有三个观测特性。最后，我们认为，对于某些特定的SGRB，NS-NS合并的后合并产物可能是超大质量的量子阱而不是NS，NS-NS合并是夸克解除禁闭和量子阱形成的可能位置.
2017-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Constraining Axion-Like Particle mediated Dark Matter with Observational Constraints: A Statistical and Machine Learning Approach
Yonsei University（延世大学）；BITS-Pilani, K. K. Birla Goa Campus（比拉理工学院，K.K.比尔拉果阿校区）；Goethe Universität（歌德大学）；Khon Kaen Particle Physics and Cosmology Theory Group (KKPaCT)（孔敬粒子物理与宇宙学理论组（KKPaCT））；Khon Kaen University（孔敬大学）
利用统计和机器学习方法，研究轴子类粒子介导的暗物质对中子星结构的影响，通过观测约束确定其质量与动量范围。
2026-01-03 astro-ph.HE hep-ph
Effects of symmetry energy on equation of state for simulations of core-collapse supernovae and neutron-star mergers
基于扩展的相对论平均场模型，构造了一个新的状态方程，用于数值模拟核心坍缩超新星和中子星合并过程，该方程具有小的对称性能量斜率$L$，与实验核数据和最近的中子星观测结果相一致.以相同的表格形式设计了基于$L=40$ MeV的扩展TM 1（TM 1e）模型的新EOS表（EOS 4），并与基于$L=110.8$ MeV的原TM 1模型的常用EOS表（EOS 2）进行了比较。这对于进行数值模拟和研究对称能及其密度依赖性对天体物理现象的影响是方便和有用的。与EOS2中使用的TM1模型相比，TM1e模型提供的中子星的最大质量与EOS2中的相似，但对于$1.4 M_\odot$中子星，TM1e模型提供的半径和潮汐形变更小，更符合当前的约束条件。通过比较EOS4和EOS2的相图和热力学量，发现TM1e模型预测的非均匀物质区域相对较大，富中子物质的状态方程相对较软。在低质子分数的情况下，观察到EOS4和EOS2之间的显著差异，而对称物质的性质保持不变。
2020-01-28 astro-ph.HE nucl-th
Thermodynamical description of hadron-quark phase transition and its implications on compact-star phenomena
最有希望的可能性之一可能是，根据最近的观测进展，夸克物质在天体物理现象中的出现。解除禁闭的机制还不十分清楚，但强子-夸克（HQ）相变的物理方面近年来得到了广泛的研究。然后强子和夸克物质的混合相变得重要，需要适当的处理来描述HQ相变，并根据相平衡的吉布斯条件推导出HQ物质的状态方程。在强子相，我们采用基于重子-重子相互作用（包括超子）的物态方程，而在夸克相，我们采用相当简单的麻省理工学院袋模型中的物态方程。对于夸克物质，我们进一步尝试通过考虑其他有效的QCD模型来改进以前的状态方程。其中一个有趣的后果可能是外观的不均匀的结构称为“面食”，这是由表面和库仑相互作用的影响。本文综述了近年来我们在冷催化物质、热物质和中微子捕获物质等不同天体物理条件下HQ相变的研究工作。我们展示了如何通过库仑相互作用，热效应或中微子捕获效应的电荷屏蔽的面食结构变得不稳定。这种不均匀结构可能通过其弹性或热性质影响天体物理现象。本文还讨论了超新星爆炸、引力波和致密星冷却等方面的一些启示。
2012-08-20 astro-ph.HE nucl-th
Constraints on the models of the origin of high-energy astrophysical neutrinos
冰立方实验已经可靠地证实了能量在几十TeV或更高的天体物理中微子的存在; ANTARES和Baikal-GVD设施正在首次证实这一发现。观测结果与实验开始前的预期并不完全一致。这些中微子的起源还没有最终确定，几十年来流行的简单理论模型无法解释所有的观测数据。本文综述了高能中微子的实验结果，重点是那些重要的约束理论模型，讨论了各种方案的起源高能中微子和简要列出其潜在的天体物理源的particualr类。它表明，观测数据可以解释，如果天体物理中微子流量包括河外源的贡献，占主导地位的最高能量，和银河系的组成部分，显着的中微子能量<~100 TeV。还讨论了其他可能的情况。
2021-12-17 astro-ph.HE
Impact of the nuclear equation of state on the explodability of massive stars
Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；Monash University（莫纳什大学）
通过93个二维模拟，研究三种符合当前约束的状态方程对核心坍缩超新星爆发的影响，发现CMF状态方程（含夸克相变）导致爆发困难，表明状态方程仍是主要不确定性。
2026-06-23 astro-ph.HE nucl-th
Observational discrimination of Eddington-inspired Born-Infeld gravity from general relativity
对中子星的直接观测可以告诉我们一个修正引力的印记。然而，由于中子星物质物态方程和引力理论的不确定性，通常很难求解简并度。在本文中，我们成功地找到了区别Eddington启发的Born-Infeld引力（EiBI）和广义相对论的观测可能性。结果表明，具有$0.5M_{sun}$的中子星的半径与${}^{208}$ Pb的中子皮厚度有很强的相关性，而这种相关性依赖于EiBI中的耦合常数.结果表明，利用$0.5M_{sun}$对中子星半径的直接观测和地面实验对${}^{208}$ Pb中子皮厚度的测量，不仅可以区分EiBI与广义相对论，而且可以估算EiBI中的耦合常数。
2014-04-22 astro-ph.HE nucl-th
Interplay between $Δ$ Particles and Hyperons in Neutron Stars
利用相对论核平均场理论，我们分析了在冷的、$β$ -稳定的中子星物质的状态方程（EoS）中包含$Δ(1232)$等压线的影响。所选的EoS再现了核物质和有限核的性质，并在天体物理学的背景下，允许在中子星中存在质量大于2 $M_{\odot}$的超子。我们发现，中子星的组成和结构的影响是至关重要的添加的$Δ$等压线，这使我们能够限制他们的相互作用与介子领域考虑到天体物理信息。假设EoS是稳定的，并保证了2颗$M_{\odot}$中子星的存在，以及要求与核中$Δ$激发数据的一致性，我们发现，在没有其他机制加强EoS的情况下，$Δ$同量异位素与σ和Ω介子场的相互作用至少比核子强10%.此外，中子星的转动惯量原来是敏感的$Δ$等压线的存在下，而包含$Δ$等压线的EoS允许较小的恒星半径和较低的潮汐变形能力的值与GW 170817合并事件的分析。
2019-07-19 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
A note on the observational evidence for the existence of event horizons in astrophysical black hole candidates
黑洞有一个奇特而有趣的特性，即有一个事件视界，一个单向的膜，因果地将它们的内部区域与宇宙的其余部分分开。今天的天体物理观测提供了一些证据，证明天体物理黑洞候选者中存在事件视界。在这篇简短的论文中，我比较的约束，我们可以推断出从这些对象的假定表面的电磁辐射的非观测到的约束来自ergoregion不稳定性，指出各自的假设和局限性。
2013-06-15 astro-ph.HE gr-qc
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
Tabulated Equations of State From Models Informed by Chiral Effective Field Theory
本文构建了四个适用于中子星合并模拟的物态方程表，基于手征有效场理论约束的相对论平均场理论计算，并涵盖低密度非均匀核物质模型，已公开发布供研究使用。
2023-11-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Observational and Theoretical Constraints on First-Order Phase Transitions in Neutron Stars
该综述系统梳理多信使观测与理论模拟对中子星高密度一阶相变的约束，强调X射线、引力波和脉冲星计时对探测夸克核心的综合价值。
2025-05-16 astro-ph.HE gr-qc
Perturbative QCD reveals the softening of matter in the cores of massive neutron stars
该研究利用高密pQCD结果并结合高斯过程与贝叶斯推断约束中子星EoS，发现大质量中子星核心物质必须软化，并提示共形对称性恢复或相变。
2025-06-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
The induced surface tension contribution for the equation of state of neutron stars
本文采用一种新的状态方程（EoS）来研究中子星（NS）的性质，该方程考虑了粒子间相互作用引起的表面张力和中子与质子之间的不对称性。这个详细的EoS是从维里扩展应用到多组分颗粒混合物与硬核排斥。所考虑的模型是完全一致的所有已知的正常核物质的属性，提供了一个高质量的描述质子流的约束，强子多重性在核-核碰撞实验，同样是一致的天体物理数据来自NS观测。分析表明，最佳模型参数化给出的不可压缩因子$K_{0}$，对称能$J$，对称能斜率$L$在正常核密度等于$200$ MeV，$30$ MeV，和$113.28-114.91$ MeV，分别。用这个EoS计算的NS的质量-半径关系与天体物理观测是一致的。
2019-02-08 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Self-consistent treatment of thermal effects in neutron-star post-mergers: observational implications for third-generation gravitational-wave detectors
该研究利用数值相对论模拟和贝叶斯模型选择，量化有限温度 EoS 与混合表示在 BNS 并合后引力波信号中的差异，证明第三代探测器可在数十至百 Mpc 尺度识别热效应建模影响。
2025-05-15 astro-ph.HE gr-qc
Influence of Finite-Nuclei Constraints on High-Density Transitions and Neutron Star Properties
Birla Institute of Technology and Science（比拉理工学院）；Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
本文研究了有限核约束对中子星高密度转变和性质的影响，发现显式约束显著缩小了允许的参数空间，影响中子星质量及核物质参数相关性。
2026-01-20 astro-ph.HE nucl-th
Observational constraints on spinning, relativistic Bose-Einstein condensate stars
玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）被认为是中子星内部物质的候选态。具体地说，Chavanis和Harko得到了BEC星的质量-半径关系，并提出最近发现的质量在2 $M_\odot$左右的中子星是BEC星。他们采用了由Colpi，Wasserman，and Shapiro（CSW）首先发现的带有一个自由参数的正压状态方程（EOS）来描述它们，并在广义相对论中推导出自旋BEC星的稳定平衡构型。在这项工作中，我们表明，虽然这是真的，BEC允许紧凑的物体质量一样重的最重的观测，这样的恒星不能同时有半径小到足以与最新的观测结果相一致，尽管在自由参数的形式在EOS可用的灵活性。事实上，我们的结论适用于任何服从CSW物态方程的旋转相对论玻色子星。
2015-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
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
Insights into Neutron Star Matter: EoS Models and Observations
本文综述了中子星状态方程的三类模型——强子、混合和夸克物质模型，分析其假设、预测与观测约束，并展望未来研究方向。
2025-07-05 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Kilonova Emission from Neutron Star Mergers with Different Equations of State
本研究探讨了不同状态方程（EoS）对双中子星并合中 $r$-过程核合成及千新星辐射的影响，发现较软 EoS 会产生更多抛射物并导致更亮的千新星峰值，为多信使观测约束 EoS 提供了探针。
2025-01-31 astro-ph.HE nucl-th
The Opacity Project: R-Matrix Calculations for Opacities of High-Energy-Density Astrophysical and Laboratory Plasmas
本研究利用R-矩阵原子数据计算高能量密度等离子体（如太阳对流区底部和ICF装置）的Rosseland平均不透明度，分析展宽效应和状态方程影响，以解决太阳不透明度问题并改进模型。
2025-10-23 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.atom-ph
The Equation of State of Neutron Stars: Theoretical Models, Observational Constraints, and Future Perspectives
本文综述了利用多信使天文观测（X射线、引力波、脉冲星计时）和理论模拟约束中子星状态方程中高密度一阶相变及夸克核心形成的研究现状，并展望了未来探测手段对揭示中子星内部退禁闭夸克物质性质的关键作用。
2025-02-08 astro-ph.HE gr-qc
Estimating the EOS from the measurement of NS radii with 5% accuracy
除了最近对中子星合并双星GW 170817的潮汐变形性的测量外，对重（${\simeq}2\,M_\odot$）中子星的观测对致密物质理论提出了有趣的限制。目前和未来的观测站，如NICER和ATHENA，预计将收集关于中子星的全球参数的信息，即质量和半径，精度为百分之几。这种准确性将使测量结果能够与致密物体模型进行精确比较。在这里，我们调查的NICER和ATHENA任务的测量精度将如何提高我们的中子星的致密物质内部的理解。我们比较使用三种不同的状态方程获得的恒星配置的全局参数：一个参考（SLY4 EOS）和两个分段多面体制造产生的质量半径关系无法区分从观测的角度来看，即在预测的误差半径测量。我们假设观测误差的半径确定对应于预期的精度。使用高精度的数值相对论计算的旋转的影响进行检查。由于在最乐观的情况下，质量和旋转频率可以非常精确地确定，因此只研究了观测误差对半径测量的影响。我们发现，${\pm}5\%$误差在半径测量导致${\sim}10\%$和${\sim}40\%$的中心参数估计精度，分别为低质量和高质量中子星。即使只测量密实度（而不是质量和半径），也可以以$8-10\%$精度建立扁率和表面积等全局参数。我们还报告的范围内的潮汐变形对应的估计质量的GW170817，假设半径的不确定性。
2018-05-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
EoS for hot neutron stars
我们回顾了状态方程（EoS）模型，涵盖了大范围的温度，重子数密度和电子分数目前可在\textsc{CompOSE}数据库。这些模型的目的是直接用于核心坍缩超新星，双中子星合并和原始中子星演化的数值模拟。我们讨论他们遵守现有的天体物理观测和核数据的限制。对于选择的纯核子模型在合理的协议与上述限制，讨论冷物质的性质后，我们审查的热力学条件相关的核心坍缩超新星和双中子星合并的热性质。我们发现，后者的强烈影响的核子有效质量的密度依赖性。选择的一堆模型被用来研究热星性质的EoS依赖性，其中每个重子的熵和电子分数分布的灵感来自原始中子星演化。发现在许多模拟中使用的$Γ$定律分析热EoS不能很好地描述EoS的这些热性质。然而，只要重子部分的热效应很小，它就可以对热星的结构提供一个公平的描述，就像这里所示的从反弹后几秒开始的原中子星。
2021-11-24 astro-ph.HE nucl-th
Bayesian inference of neutron star crust properties using an ab initio-benchmarked meta-model
本文通过引入基于第一性原理计算的低密度修正改进了中子星壳层EoS元建模框架，利用贝叶斯推断结合多源约束显著降低了内壳层性质的不确定性，为解释高精度多信使数据提供了稳健方法。
2025-08-13 astro-ph.HE nucl-th
Effects of nuclear symmetry energy and equation of state on neutron star properties
考虑物态方程的自洽性，研究了核对称能对中子星质量半径关系和潮汐形变的影响。首先，我们构造了一组统一的EOS相对论平均场模型的基础上，具有不同的密度依赖的对称性能量。对于出现在中子星内壳中的pasta相的描述，我们使用与核中均匀物质相同的核相互作用进行了自洽的Pastas-Fermi计算。为了研究可能的影响，从自我一致性的状态方程对中子星的属性，我们分别调查的地壳和核心部分的影响。将同一地核物态方程与不同地壳物态方程进行匹配，发现地壳段对中子星半径有显著影响。另一方面，中子星半径也强烈依赖于核心状态方程。核部状态方程的对称性能量斜率与半径的相关性与地壳状态方程相反。这可能是一个小的斜率参数的核模型是由最近的天体物理观测青睐。
2019-10-05 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
How perturbative QCD constrains the Equation of State at Neutron-Star densities
我们证明了在一般和分析的方式如何高密度信息的状态方程（EoS）的强相互作用的物质获得微扰量子色动力学（pQCD）约束在物理中子星达到的密度相同的EoS。我们的方法是基于充分利用信息的热力学势在高密度极限与热力学稳定性和因果关系。这需要考虑压力作为化学势$p(μ)$的函数，而不是通常使用的压力作为能量密度$p(ε)$的函数。这些结果可以用来将可靠的pQCD计算在40 $n_s$附近以最保守的方式传播到更低的密度。我们仅从核饱和密度$n \gtrsim 2.2 n_s$的几倍开始限制EoS，并且在$n = 5 n_s$处，我们排除了$(ε- p)$平面中至少65%的其他允许区域。这为天体物理观测提供了补充信息，在对地球起始层进行任何完整的统计推断研究时都应考虑到这些信息。这些纯理论的结果是独立的天体物理中子星输入，因此，他们也可以用来测试理论的修改引力和BSM物理在中子星。
2022-05-18 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Limits on dark matter existence in neutron stars from recent astrophysical observations and mass correlation analysis
Qinghai Normal University（青海师范大学）；Lanzhou University（兰州大学）
通过结合天体物理观测和质量相关性分析，研究暗物质混合中子星的DM质量上限，揭示DM含量与中子星质量的强相关性，并给出DM质量的概率分布约束。
2025-12-29 astro-ph.HE nucl-th
On the last stable orbit around rapidly rotating neutron stars
本文计算了在赤道平面上最后一个稳定圆轨道（LSO）上的试验粒子围绕广义相对论旋转中子星（NS）的结合能和角动量。我们提出了简单的，解析的，但准确的公式，这些量适合的数值结果，并可用于几个天体物理学的应用。我们证明了这些公式的三个不同的状态方程（EOS）的核相对论平均场论模型的基础上的准确性，并认为他们应该仍然有效的任何NS状态方程，满足当前的天体物理约束。我们比较和对比我们的数值结果与相应的克尔度规的特点是相同的质量和角动量。
2017-06-14 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
How Well Do We Know The Supernova Equation of State?
本文综述了目前用于模拟核心坍缩超新星和中子星合并的状态方程。物态方程的一些重要方面，如对称能，中子星的最大质量，和团簇形成，面临着来自实验和天体物理观测的限制。只有很少的模型是兼容的，甚至与这一套非常有限的约束。这些剩余的模型说明了在高密度下均匀核物质状态方程的不确定性。此外，在有限的温度下，核团簇的中等变形是一个概念上的挑战。总之，近年来有了很大的发展，但仍需要进一步改进通用EOS表。
2017-03-10 astro-ph.HE astro-ph.SR 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
Stiffer EoS for Compact Star with New Scaling Law
本文提出了一个简单而明确的预测的紧凑型恒星的变形，这将是测量的重力波，与EoS的重正化群实现的有效场论锚定的规模和隐藏的局部对称拉格朗日赋予拓扑结构的变化。我们的目标不是提供一个更好的或改进的EoS紧凑的恒星，但面对即将到来的天体物理观测的给定模型制定什么被认为是一致的QCD的前提。这样得到的模型被发现令人满意地描述2太阳质量的中子星的观测与最少的参数。具体地说，本文考虑的观测量是重力波中的潮汐变形参数$λ$（相当于Love数，$k_2$）。我们的预测的优点是，预测可以很容易地证实或证伪即将到来的aLIGO和aVirgo引力波观测，并提供了一个有价值的指导，以达到更好地理解高度压缩重子物质。
2015-08-04 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
New {\em ab initio} constrained extended Skyrme equations of state for simulations of neutron stars, supernovae and binary mergers: I. Subsaturation density domain
本文构建符合当前约束的通用物态方程表格，采用贝叶斯推断的扩展Skyrme相互作用，研究亚饱和非均匀核物质性质，为超新星和中子星并合模拟提供新数据。
2025-07-17 astro-ph.HE nucl-th
Compact Star Matter: EoS with New Scaling Law
本文利用固定在尺度上的有效场论得到的EoS和具有拓扑变化的隐定域对称拉格朗日量，对致密星的性质进行了简单的讨论，并对致密星的形变给出了明确的预言，这些预言可以在引力波中测量。我们的目标不是提供一个更好的或改进的EoS紧凑的恒星，但面对即将到来的天体物理观测的给定模型制定什么被认为是一致的QCD的前提。这样得到的模型被发现令人满意地描述2太阳质量的中子星的观测与最少的参数。具体地说，本文考虑的观测量是潮汐形变参数（相当于勒夫数k_2），它影响着引力波在涡旋后期的形成。即将进行的aLIGO和aVirgo双星中子星系统引力波观测将为更好地理解高压缩重子物质提供有价值的指导。
2016-07-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Constraining the neutron-matter equation of state with gravitational waves
我们展示了如何观测引力波从二进制中子星（BNS）合并在未来几年可以结合从核物理的见解，以获得有用的约束状态方程（EoS）的致密物质，特别是，约束中子物质EoS在20%以内的核饱和密度$n_0\approx 0.16\ {\text{fm}^{-3}}$的1倍和2倍之间。使用Fisher信息方法，我们结合观测约束从模拟BNS合并事件从各种人口模型与独立测量的中子星半径预计从X射线天文学（中子星内部成分探测器（NICER）的观测，特别是）直接约束核物理参数。参数化的核EoS，我们使用不同的方法，扩大从纯核物质，而不是从对称的核物质利用最近的量子蒙特卡罗（QMC）计算。这种方法避免了调用所谓的抛物线近似从对称核物质外推的需要，允许我们直接约束中子物质EoS。使用主成分分析，我们确定的参数组合最紧密的观测数据的约束。我们讨论了敏感性的各种影响，如不同的组件质量通过人口模型的灵敏度，相变的核心EoS，和大偏差的中心参数值。
2019-04-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Hybrid Stars with Hyperons and Strange Quark Matter
我们考虑在b平衡的中子星的核心存在从强子到奇异物质相变的混合星的可能性。强子相位状态方程采用夸克-介子耦合模型，奇异物质相位采用MIT袋模型。相变处理使用吉布斯构造方法和结果进行计算和检查对EoS上施加的观测constants。并与含超子的强子EoS、F-QMC 700进行了比较
2020-10-14 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Bayesian inferences on covariant density functionals from multimessenger astrophysical data: Nucleonic models
本研究将含密度相关耦合的协变密度泛函贝叶斯推断框架扩展至纳入极端天体数据，虽低密度物态软化仍存挑战，但收紧了模型参数约束，验证了该框架的适用性。
2025-05-22 astro-ph.HE nucl-th
Observational evidence for the formation of trapping horizons in astrophysical black holes
在广义相对论中，黑洞的特征是它们的捕获视界，一种只能向内穿过的单向膜。在天体物理学上，黑洞中的俘获视界的存在可以用反证法（reductio ad absurdum argument）在观测上进行检验，用具有物理表面的无视界结构代替黑洞，并寻找与电磁波和引力波观测不一致的地方。在这种方法中，无水平线物体的半径总是大于但任意接近相同质量的黑洞的视界所在的位置。这些替代方案的半径上限已提供使用电磁观测（在光学/红外波段）的天文源在星系中心，但缺乏下限，留下不受约束的巨大区域的参数空间。我们在这里表明，下限的半径不发展捕获地平线的地平线上的物体，可以放置使用观测吸积系统。这个结果与模型无关，只依赖于由无视界物体周围的时空几何所决定的局部因果关系概念。这些观测范围大大减少了以前允许的参数空间，提高了利用电磁观测建立陷阱视界存在的前景。
2018-04-02 astro-ph.HE gr-qc
