Relativistic Bondi accretion for stiff equations of state
我们重温邦迪吸积-稳态，绝热，球形气体流到一个史瓦西黑洞在一个渐进均匀的介质中休息-刚性多方状态方程（EOSs）与绝热指数$Γ> 5/3$。一个广义相对论的处理，需要确定其吸积率，我们提供精确的表达式。我们讨论了软和硬的EOS的结果之间的几个定性差异-包括外观的最小稳态吸积率的EOS与$Γ\geq 5/3$ -并探讨限制的情况下，以检查这些差异。作为一个例子，我们突出的结果$Γ= 2$，这是经常使用的数值模拟模型的状态方程的中子星。我们还讨论了一个特殊的情况下，这个指数，超相对论的“因果”状态方程，$P = ρ$。后者作为一个有用的限制仍然未定的中子星EOS以上的核密度。这些结果对于估算位于中子星中心的微型黑洞的吸积率是有用的。
2021-07-07 astro-ph.HE gr-qc
An EOS-Driven Extension of NSCool for Compact Star Cooling with Hadronic and Quark Degrees of Freedom
Università degli Studi della Campania “Luigi Vanvitelli”（坎帕尼亚路易吉范维特利大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati（意大利国家核物理研究所弗拉斯卡蒂国家实验室）；Universidad Rey Juan Carlos（胡安卡洛斯国王大学）
提出NSCool的EOS驱动扩展，支持强子与夸克自由度，统一处理多种组分并验证冷却计算，作为软件测试。
2026-09-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Binary neutron star mergers as a probe of quark-hadron crossover equations of state
本研究首次模拟采用夸克-强子交叉状态方程的双中子星并合，发现其引力波频率呈双重特征，为探测高密度夸克物质提供关键证据。
2022-11-22 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Hadronic matter phases and their application to rapidly rotating neutron stars
中子星通常被认为是具有高密度内部和内核区域的天文物体，其中预计会出现各种强子物质相。一些研究表明，内部结构影响恒星的宏观现象。然而，我们知道恒星的内部结构强烈依赖于状态方程（EOS）。高密度物质的物态方程仍然不清楚，最近的一些观测表明物态方程的限制。理论研究应阐明在高密度和/或高温下的EOS。例如，许多理论研究试图解释快速旋转的中子星的旋转效应（即，（图1）。因此，我们也将我们的EOS应用于快速旋转的恒星。此外，中子星会产生很强的磁场。最近的一些研究表明，这个磁场对EOS施加限制。在本文中，我们集中在内部结构的调查和我们的EOSs旋转的恒星的应用。我们发现，我们的EOS之一是一致的观察，另一个是不一致的。我们还发现了一个重要的关系半径和旋转。
2015-12-28 astro-ph.HE
Impact of massive neutron star radii on the nature of phase transitions in dense matter
近几年来，对中子星的质量、半径和潮汐形变率等全局性质的观测取得了巨大的进展。这些性质提供了关于NS内核中可能的相变的信息，前提是观察到的质量和半径之间的联系以及状态方程（EoS）得到很好的理解。我们目前的研究集中在一阶相变，这往往软化的EoS，从而降低了最大质量以及NS的半径。在这里，我们挑战这个传统的期望，通过构建明确的例子EoS经历一阶相变，但更严格的纯强子对应。我们还提供了与最近提出的夸克EoS，这表明了一个强大的排斥在核的NS的比较，我们表明，他们的刚度可以现实地伪装的一阶相变到异国情调的物质。
2021-04-28 astro-ph.HE nucl-th
New class of hybrid EoS and Bayesian M-R data analysis
我们系统地探讨了一类新的两相状态方程（EoS）的混合星，其特点是由三个主要特征：（1）由于夸克交换效应，核EoS在过饱和密度下变硬（泡利阻塞）之间的强子，由排除体积校正建模，（2）由于多夸克相互作用，夸克物质在高密度下的硬化;（3）具有早期开始和大密度跳跃的强一级相变的可能性。第三个特征来自麦克斯韦构造，用于从核到夸克物质相的可能跃迁，其性质分别取决于用于（1）和（2）的两个参数。改变这两个参数，得到一类混合EoS，产生解决方案的托尔曼-奥本海默-托洛霍夫（TOV）方程的序列强子和混合星的质量半径图，其中涵盖了全方位的模式，根据Alford-Han-Prakash分类，其中一个混合星分支可以是不存在的，连接或断开与强子之一。后一种情况通常包括一个微小的连接分支。不连通的混合星分支，也被称为“第三家族”，对应于具有相同引力质量但不同半径的高质量双星。我们进行了贝叶斯分析，并证明了这样一对高质量的双星的观察将有足够的鉴别力，有利于混合EoS与一个强大的一阶相变替代EoS。
2016-03-10 astro-ph.HE nucl-th
Proton gaps and cooling of neutron stars with a stiff hadronic EoS
最近对脉冲星J 00737 - 3039 B、伴星J1756-2251和双星PSR J1614-2230、PSR J 0348 -0432的质量测量表明，存在质量范围从1.2到2 $M_\odot$的致密星。为了满足约束$M_{\rm max}>2M_{\odot}$，并证明纯粹的强子和进一步的混合星的冷却方案的可能性，我们利用刚性DD 2强子状态方程产生最大的中子星质量$M\simeq 2.43 M_{\odot}$。我们表明，“核介质冷却”的情况下，中子星舒适地解释了整组冷却曲线的变化的恒星质量没有必要的直接Urca反应的发生。要描述的冷却数据与非常僵硬的DD 2状态方程，我们选择一个质子间隙分布从文献中利用，并允许有效的π介子间隙的变化控制介质修改的Urca过程的效率。当满足以下条件时，可以用DD 2状态方程解释年轻中子星的快速冷却现象：存在有效的介质修正的Urca过程，以及在密度$n\le 2n_0$处大的质子能隙对于$n\ge (2.5 - 3) n_0$消失，其中$n_0$是饱和核密度.
2015-07-16 astro-ph.HE hep-ph 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
Quark-hadron crossover equations of state for neutron stars: constraining the chiral invariant mass in a parity doublet model
通过对低密度强子状态方程和高密度夸克状态方程的插值，建立了中子星的状态方程。对强子物质采用基于宇称二重态结构的强子模型，对夸克物质采用Nambu-Jona-Lasinio型的夸克模型。我们假设强子物质和夸克物质在色味锁定相中发生交叉。宇称偶重态模型的核子质量具有与手征对称性破缺相关的质量和对手征凝聚体不敏感的手征不变质量$m_0$。$m_0$的大小影响低密度核EOS，并与中子星的半径密切相关。利用LIGO-Virgo和NICER对半径的约束，我们发现$m_0$被限制为$600\,\mathrm{MeV}\lesssim m_0 \lesssim 900\,\mathrm{MeV}$ .
2021-05-04 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Merger and post-merger of binary neutron stars with a quark-hadron crossover equation of state
首次研究了基于夸克-强子交叉（QHC）状态方程（EOSs）的广义相对论双星（BNS）并合模拟。与纯强子物质或一阶夸克-强子相变（1 PT）的EOS相反，在过渡区，QHC EOS显示出声速的峰值，因此硬化。我们研究这种硬化的合并和合并后的引力（GW）信号的影响。通过在二进制质量范围$2.5 < M/M_{\odot} < 2.75$中的模拟，在通过贝叶斯推断提取的合并后GW谱（$f_2$）的主峰的频率中出现由于不同EOS而导致的特征差异。特别地，我们发现（i）对于低质量双星，由于最大重子数密度（$n_{\rm max}$）在合并后保持低于$3\text{--}4$乘以核物质密度（$n_0$），QHC模型在该密度范围内的特征硬化导致$f_2$低于基础强子EOS的计算值，因此也低于具有1 PT的EOS，（ii）对于高质量双星，$n_{\rm max}$可能超过$4\text{--}5 n_0$，这取决于EOS模型，QHC模型中的$f_2$是否高于或低于基础强子模型中的$f_2$取决于声速峰的高度。比较不同EOSs和BNS质量的$f_2$值，为如何区分EOSs高密度端的不同类型的夸克动力学提供了重要线索，并与未来使用第三代GW探测器进行的千赫兹GW观测有关。
2022-11-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Stiffness corrections for f-mode neutron star universal relations
Swarthmore College（斯沃斯莫尔学院）
本研究通过大样本参数化物态方程求解中子星f模，发现现有普适关系残差与物态方程刚度强相关，引入线性修正项后显著提升信噪比预测精度，而f模-潮汐形变度关系仍保持高度普适。
2026-09-25 astro-ph.HE gr-qc
Bayesian Inference of Phenomenological EoS of Neutron Stars with Recent Observations
恒星内部的描述一直是核天体物理学界面临的一个巨大挑战。巩固的知识仅限于密度区域周围的饱和度的强子物质$ρ_{0} = 2.8\times 10^{14} {\rm\ g\ cm^{-3}}$，制度，我们的核模型成功地应用。当我们向更高的密度和极端的条件发展，达到$ρ_{0}$的5到20倍时，关于这种物体的微观物理学就几乎没有什么可说的了。本文采用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法研究了中子星状态方程多变三分量模型的变率。与一个固定的强子物质的描述，我们探讨了各种模型的高密度制度导致恒星质量高达$2.5\ M_{\odot}$。此外，我们还讨论了异方差误差下贝叶斯幂回归模型的应用。来自激光干涉引力波天文台（LIGO）的一组EoS被用作输入，并被视为测试用例的数据集。
2022-05-05 astro-ph.HE nucl-th
The NICER data and a $σ$-field dependent stiffness of the hadronic equation of state
本研究针对NICER数据显示的1.4-2.0倍太阳质量致密星半径无显著变化的特征，通过分析162个物态方程，发现一类含σ场依赖强子质量与耦合的纯强子相对论平均场物态方程可满足相关约束，无需引入夸克相。
2024-04-15 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
The hadronic equation of state of HESS J1731-347 from the relativistic mean-field model with tensor coupling
本文采用含矢量介子张量耦合的 DDVT 模型构建软强子态方程，兼顾核物理、GW170817 与 NICER 约束，并解释 HESS J1731-347 的低质量小半径观测。
2023-06-08 astro-ph.HE nucl-th
A Hydrodynamical Study on the Conversion of Hadronic Matter to Quark Matter: II. Diffusion-Induced Conversion
我们研究强子物质（HM）到三味夸克物质（3QM）的转变，将转变过程视为燃烧并进行流体动力学描述。在假设HM是亚稳态的，其自由能大于3QM的自由能，但小于2味夸克物质（2 QM）的自由能的条件下，本文考虑了3QM种子扩散引起的转换.这是我们前一篇文章的续篇，其中在同一框架下研究了冲击诱导转换。我们不仅注意到转换前沿两侧的跳跃条件，而且考虑到在弱相互作用的时间尺度上的转换过程中所发生的情况，还考虑了前沿内部的结构。对于HM，我们采用基于相对论平均场论的沈氏状态方程，而对于QM，我们采用基于袋模型的状态方程。我们在那篇论文中证明，在这种状态方程的组合中，燃烧将在所谓的吸热状态下发生，在很宽的袋常数和强耦合常数范围内，其中燃烧的Hugoniot曲线低于初始状态。我们发现，弱爆燃几乎总是发生，弱爆轰是可能的，只有当扩散常数是（不切实际的）大，临界奇怪的分数是小的。转换前沿的速度为~ $10^3-10^7$ cm/s，取决于初始温度和密度以及QM状态方程中的参数，并且当终态处于混合相时变得特别小。最后，我们研究了层流弱爆燃锋的线性稳定性，发现它在放热区不稳定（Darrius-Landau不稳定性），而在吸热区稳定，这与普通燃烧完全相反。
2016-02-04 astro-ph.HE nucl-th
Signatures of $K^-$ condensation on neutron star structure and $f-$mode frequencies
本文利用贝叶斯推断结合多信使观测约束反K介子光学势，研究K^-凝聚对中子星EOS、质量-半径关系及f-模式频率的影响，发现EOS软化在曲率和振荡性质上留下可辨识特征。
2025-09-18 astro-ph.HE nucl-th
Adiabatic evolution of hadronic neutron stars
INFN, Sezione di Milano Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部）；Università di Ferrara（费拉拉大学）；Università di Pisa（比萨大学）；INFN, Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）；Theoretisch-Physikalisches Institut, Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学理论物理研究所）；Dipartimento di Fisica, Università di Trento（特伦托大学物理系）；INFN-TIFPA, Trento Institute for Fundamental Physics and Applications（意大利国家核物理研究所-特伦托基础物理与应用研究所）；Institute for Gravitation and the Cosmos, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学引力与宇宙学研究所）；Department of Physics, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学物理系）；Department of AStronomy & Astrophysics, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学天文学与天体物理学系）
本文采用扩展的有限温度β稳定EOS，计算静态和旋转中子星的结构性质，结合相对论平均场理论，为原中子星或双中子星并合遗迹的长期演化提供了简单解释方案。
2026-10-12 astro-ph.HE nucl-th
PSR J0952-0607: Probing the Stiffest Equations of State and r-Mode Suppression Mechanisms
通过分析质量最大、自转最快的中子星PSR J0952-0607，结合贝叶斯框架优化对中子星状态方程的约束，探究其r-模不稳定性稳健性，发现自转效应显著影响状态方程推导，且地壳模型对不稳定性窗口有关键作用。
2025-02-13 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Hybrid stars in the light of GW170817
研究了双星中子星合并事件GW 170817的潮汐形变约束对混合星状态方程的影响。通过Gibbs构造方法，将相对论平均场（RMF）模型和参数集NL 3、TM 1和NL 3 $ωρ$描述的强子状态方程与改进的MIT袋模型描述的夸克物质状态方程进行匹配，构造了相应的状态方程。结果发现，潮汐变形约束以及最大质量（$M_{\rm max}=2.01\pm0.04M_\odot$）的下限显着限制袋模型参数空间（$B_{\rm eff}^{1/4}$，$a_4$）。对于不同的强子状态方程，我们还得到了$1.4M_\odot$和$1.6M_\odot$星半径的上限分别为$R_{1.4}\leq13.2-13.5$ km和$R_{1.6}\leq13.2-13.4$ km.
2018-03-17 astro-ph.HE
Reconciling multi-messenger constraints with chiral symmetry restoration
我们分析了最近的天体物理约束的背景下，强子状态方程（EoS），其中重子物质是受手征对称性恢复。我们表明，与这样的EoS是可能的，以调和现代的约束中子星（NS）的质量，半径和潮汐变形（TD）。我们发现，软化的EoS，所需的TD约束的一个典型的$1.4~M_\odot$ NS，随后的硬化，所需的$2~M_\odot$约束，是由$Δ$物质的外观驱动由于部分恢复手征对称性。因此，一个纯粹的强子EoS解释了量子色动力学的基本性质，这些性质与核子简并质量和$Δ$共振的宇称加倍的动力学出现有关，它可以与多信使数据完全一致。因此，在目前对EoS的限制下，关于恒星核心中存在夸克物质的结论可能仍然为时过早。
2022-01-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Exploring Fermionic Dark Matter Admixed Neutron Stars in the Light of Astrophysical Observations
本研究通过求解双流体TOV方程结合贝叶斯推断分析天体物理观测数据，发现当前观测主要约束DMANS的暗物质分数，且该分数主要由高密度下强子EoS的硬度决定。
2025-06-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Effective Mass in Quantum Hadrodynamics-I and its Impact on the Equation of State of Neutron Matter
本文重新推导并数值验证了QHD-I中的有效核子质量，分析其对核饱和、压缩率及中子物质状态方程刚度的影响，凸显其连接微观介子动力学与宏观中子星性质的桥梁作用。
2025-09-12 astro-ph.HE nucl-th
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
Hybrid Quark Stars With Strong Magnetic Field
磁星中巨大磁场的发现激发了人们对致密星磁场和物理的新的兴趣，QED或QCD等微观物理可能在致密星中发挥积极作用。本文讨论了在强磁场作用下致密星核中夸克物质的物态方程。结果表明，夸克态方程在强磁场存在下变得非常刚性，在超过$B_c\sim O(10^{19})$ G的阈值强度的因果关系条件下变得最刚性。这是因为夸克在存在磁场的情况下产生朗道能级，因此在超过$B_c$的极端情况下，只有最低的朗道能级被占据。因此，夸克可以沿着磁场自由运动，并在垂直平面内定域，这类似于准一维系统，并产生刚性物态方程。因此，我们可以很容易地产生超过两个太阳质量的大质量恒星。作为另一个有趣的可能性，我们讨论了第三类致密星的出现，继白矮星和中子星之后，坍缩成黑洞。我们演示了一个例子，这是指定的绝热指数在强子-夸克相变的不连续增加。这类新的族可能会影响超新星爆炸或中子星合并时发射的引力波。
2017-02-25 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Quark Matter In Massive Compact Stars
最近对质量为1.97 +/- 0.04 M_sun的脉冲星PSR J 1614 -2230的观测对夸克和核物质状态方程（EoS）给出了强约束.我们探讨了参数化的EoS夸克星的参数范围。我们发现，由绝对稳定的奇异夸克物质组成的奇异星，只有在考虑了强耦合常数和色超导性的影响后，才符合新的约束。混合星，致密的恒星与夸克物质的核心和强子外层，可以作为2 M_太阳的质量，但只有一个显着有限的参数范围。我们证明，夸克物质在大质量恒星的外观取决于至关重要的核物质EoS的刚度。我们发现，混合星的质量保持低于强子和纯夸克星，由于软化的EoS在夸克-强子相变。
2011-10-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
High-mass twins & resolution of the reconfinement, masquerade and hyperon puzzles of compact star interiors
我们的目标是有助于解决与致密星致密核结构（CS）有关的三个基本难题：（i）超子难题：如何协调$2\,$ M $_\odot$的脉冲星质量与超子软化状态方程（EoS）;（ii）伪装问题：现代EOS冷，高密度强子和夸克物质几乎是相同的;（iii）的refinement难题：怎么办时，解除禁闭过渡后的强子EOS再次成为有利的？我们表明，考虑到重子的复合性（排除体积和/或夸克泡利阻塞）的强子侧和夸克物质侧的限制和硬化效应的结果在早期的相变到夸克物质，在高密度，消除了所有三个目前的CS内部的困惑。此外，在这类新的EoS的混合CS下降的一个有趣的情况下，一个强的一阶相变，导致可观察到的高质量的双星现象，天体物理观测的一个关键端点的QCD相图。
2015-03-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Upper limit set by causality on the tidal deformability of a neutron star
引力波天文学的一个主要目标是通过测量中子星的潮汐形变来约束中子星的物态方程。潮汐引起的波形偏离点粒子（或无自旋二元黑洞（BBH））的波形随状态方程刚度的增加而增加。我们表明，因果关系（要求的声速小于光速的一个完美的流体满足一个参数的状态方程）的地方作为质量的函数的潮汐变形的上限。与质量上限一样，通过使用具有$v_{sound} = c$的高密度状态方程并在匹配密度为核饱和密度的低密度（候选）状态方程来获得变形性极限。我们使用这些结果和[B.D. Lackey等人，Phys. Rev. D 89，043009（2014）]来估计黑洞-中子星（BHNS）双星相对于BBH的引力波相移的上限。即使假设足够弱，允许最大质量为$4\ M_\odot$（核饱和密度与异常坚硬的低密度候选状态方程相匹配），无量纲潮汐变形的上限也是严格的。它导致更严格的估计上限的最大潮汐引起的相移合并之前。我们在附录中评论了因果关系、条件$v_{sound} < c$和条件$dp/dε< 1$之间的关系。
2017-05-03 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
GW190814: On the properties of the secondary component of the binary
我们表明，如果允许刚性高密度状态方程（EoS）或大自旋，GW 190814中的质量间隙（次级）物体成为中子星（NS）的可能性就会提高。由于它的质量是$\in (2.50,2.67) M_{\odot}$，确定它的真实性质将使它成为最重的NS或最轻的黑洞（BH），并可能对NS EoS和紧凑物体形成通道产生深远的影响。当限制自己的NS假设，我们推导出二次的属性，使用贝叶斯框架与混合EoS制定，采用一个基于抛物线展开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（PP）模型在较高的密度，并结合各种天体物理观测。对于慢自转的情况下，GW190814意味着一个非常严格的EoS和严格的限制，特别是在高密度区的EoS。另一方面，假设次要对象是快速旋转的NS，我们将其旋转频率约束为$f=1170^{+389}_{-495}$ Hz，在$90\%$置信区间内。在这种情况下，GW190814中的次要物体将有资格成为有史以来观测到的旋转最快的NS。然而，为了使这种情况可行，旋转不稳定性必须在形成和随后的演化过程中得到抑制，直到合并，否则GW 190814的次级更有可能是BH。
2021-07-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Quark-Nuclear Hybrid EoS with Excluded Volume Effects
介绍了一种在强子相和夸克物质相都考虑了排斥体积效应的夸克-核物质混合状态方程的两相描述。核相表现为随着密度的增加，可用体积减少，导致物质变硬。夸克物质相显示有效弦张力的限制密度泛函从可用的体积贡献的减少。核物质状态方程是基于相对论密度泛函模型DD 2的排斥体积。夸克物质是基于对自由费米气体的平均场修正，我们将更详细地讨论。相互作用被分解为平均标量和矢量分量。标量相互作用是由夸克之间的弦势激发的，而矢量相互作用势则是由夸克的高阶相互作用激发的，从而导致在高密度下的刚性增加。作为应用，我们考虑了电中性和$β$ -平衡的紧致星约束下的物质。我们得到的质量半径关系的混合星，形成第三个家庭，从纯强子恒星分支断开，并满足$2M_\odot$约束。
2017-06-19 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
A new class of hybrid EoS with multiple critical endpoints for simulations of supernovae, neutron stars and their mergers
在有限重子化学势$μ_B^h < μ_B < μ_B^q$范围内，通过在低密度的软强子物态方程和高密度的具有色超导性的硬夸克物态方程之间的双区抛物插值，得到了混合中子星物质的物态方程族.我们考虑两个方案对应于一个交叉和一个强的一阶夸克和强子之间的过渡阶段考虑在有限和零温度。这使我们能够分析有限熵对NS的EoS和质量-半径关系的影响。我们表明，形成的颜色超导状态的夸克物质驱动的熵守恒的条件下更高的温度比在正常的夸克物质的情况下，在超新星爆炸的物质的演化。在所提出的混合EoS的情况下，区域的QCD相图可以访问超新星和NS合并，也可以达到在地面实验与相对论性重离子碰撞。
2022-05-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hadron-Quark Crossover and Massive Hybrid Stars
基于从超子强子相到奇异夸克相的渗流图象，我们构造了一个新的状态方程，该方程的压力插值为重子密度的函数。中子星的最大质量可以超过$2M_{\odot}$，如果满足以下两个条件：（i）从强子物质到夸克物质的交叉发生在正常核物质密度的三倍左右，（ii）夸克物质在交叉区域有强相互作用，并具有刚性状态方程。这与假设一阶相变的传统方法相反，在一阶相变中，由于高密度夸克物质的存在，EOS总是变软。虽然强子物态方程的选择并不影响上述关于最大质量的结论，但核子和超子之间的三体作用力对超子混合的开始和中子星的冷却起着至关重要的作用。
2013-04-11 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Bayesian Inferences on Analytical Equations of State Approximations of Neutron Stars
Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram（印度科学教育研究所特里凡得琅分校）；Vidyasagar College（维迪亚萨加尔学院）
本研究提出一种通用分段连续参数化形式来近似致密物质状态方程，并通过两种贝叶斯方法验证其准确性，发现不同状态方程共享共同结构。
2026-09-22 astro-ph.HE nucl-th
Symmetry energy impact in simulations of core-collapse supernovae
我们提出了一个广泛的选择核物质状态方程（EOSs）适用于核心坍缩超新星研究的审查。这些EOS所涵盖的大量核物质性质，如对称能，导致超新星模拟的不同结果。许多目前使用的状态方程模型可以通过核实验、核多体计算和对中子星的观测来排除。特别是两个经典的超新星状态方程描述中子物质差。尽管如此，我们还是探索了它们在超新星模拟中的影响，因为它们通常用于天体物理学。它们是非常柔软和坚硬的代表性核模型。相应的超新星模拟代表了两种极端情况，例如，关于质子中子星（PNS）的致密性和激波演化。此外，在多维超新星模拟中，状态方程的差异对爆炸动力学有很大的影响。由于经典超新星EOS的极端行为，我们还包括DD 2，密度依赖耦合的相对论平均场EOS，这是令人满意的协议与许多目前的核和观测约束。这是DD2首次应用于超新星模拟，并与经典超新星状态方程进行了比较。我们发现，后者EOS在超新星模拟的整体行为之间的两个极端的经典EOS。正如在以前的研究中所指出的，我们确认的对称性能量的电子分数的影响。此外，我们发现，在反弹后的演化过程中，对称性能量变得不那么重要，相反，EOS的对称部分变得越来越占主导地位，这与获得的高温有关。此外，我们还研究了高密度夸克物质和中、低密度轻核团簇的可能影响
2014-02-05 astro-ph.HE nucl-th
Neutron star equation of state and GW170817
利用核子、$Λ$超子、夸克的不同状态方程研究了GW 170817中子星的性质，得到了$2M_{\odot}$中子星.对于合并部件和低尾旋先验情况，使用相同的EoS进行计算。通过对潮汐形变参数的计算发现，中子星合并双星GW 170817引力波观测得到的50 $\%$和90 $\%$可信区允许软到中硬的状态方程，而最硬的强子-夸克EoS位于90 $\%$上极限之上，则被排除.潮汐变形率和质量之间的相关性被发现存在已经预测。此外，还估算了GW 170817的转动惯量和四极矩。
2018-12-28 astro-ph.HE gr-qc
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
Chiral symmetry restoration and the $Δ$ matter formation in neutron stars
我们分析了强子物质中手征对称性恢复的影响，包括基于宇称偶线模型的最低重子共振$Δ$。研究了$Δ$及其手性伙伴在$β$平衡和电荷中性中子星条件下对致密物质物态方程的影响.我们发现，由于部分恢复手征对称性的$Δ$物质的早期发病驱动的EoS的软化允许容纳现代多信使天体物理的质量，半径和潮汐变形的约束。饱和密度以上的软化伴随着随后的高密度硬化。我们还发现，当强子物质中$Δ$重子的排斥相互作用发生变化时，NS核中的物质组成可能会有所不同。
2022-03-01 astro-ph.HE nucl-th
Directed flow in heavy-ion collisions and its implications for astrophysics
在碰撞能量$\sqrt{s_{NN}}$ = 2.7- 39 GeV范围内，对重离子碰撞中质子、反质子和π介子的定向流（$v_1$）进行了分析。模拟已经完成了一个三流体模型采用纯强子状态方程（EoS）和两个版本的EoS与解除禁闭过渡：一阶相变和平滑的交叉过渡。的交叉EoS是明确优选的实验数据在较低的碰撞能量$\sqrt{s_{NN}}\leq$ 20 GeV的描述。然而，在更高的碰撞能量$\sqrt{s_{NN}}\geq$ 20 GeV的纯强子EoS再次成为有利的。这表明在重子密度较高的情况下，夸克-胶子扇区的解除禁闭EoS应该比计算中使用的更硬。后一个发现与天体物理学中讨论的质量可达两个太阳质量的混合恒星的存在是一致的。
2017-11-08 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Bayesian analysis of multimessenger M-R data with interpolated hybrid EoS
我们引入了一个家庭的状态方程（EoS）的混合中子星（NS）的物质，得到一个两区的抛物线插值之间的软强子EoS在低密度和一组硬夸克物质EoS在高密度的有限区域内的化学势$μ_H < μ< μ_Q$。固定强子EoS的APR和选择的色超导，非局域NJL模型与两个自由参数的夸克相位，我们进行贝叶斯分析与这个双参数家庭的混合EoS。使用三组不同的观测约束条件，包括PSR J 0740 +6620的质量，GW 170817的潮汐变形能力，以及NICER中PSR J 0030 +0451的质量-半径关系（第1组），而集合2使用来自GW 170817的最大质量的可能上限作为附加约束，集合3代替打火机非对称双星合并GW 190814中的一个天体是一颗中子星。我们确认，在任何情况下，夸克物质的相位必须是彩色超导的无量纲双夸克耦合近似满足Fierz关系$η_D=0.75$和最可能的解决方案之间表现出的比例$η_D$和$η_V$，耦合的排斥矢量相互作用，需要一个足够大的最大质量。我们使用贝叶斯分析与虚拟测量的方法调查的后果，预计不同的半径为大规模的$2~M_\odot$ PSR J 0740 +6220的最可能的状态方程。根据PSR J 0740 +6220的NICER半径测量的实际结果，我们可以得出结论，对于最有可能的混合星，EoS不会支持像$2.5~M_\odot$那样大的最大质量，因此事件GW 19…
2021-10-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Bayesian Constraints on the Neutron Star Equation of State with a Smooth Hadron-Quark Crossover
Department of Physics；Astronomy, East Texas A \& M University, Commerce, TX 75429, USA
本文通过贝叶斯推断，在统一框架下约束中子星物质方程 of 状态，结合引力波数据和观测结果，探讨核对称能量密度依赖性及高密度物理参数的约束情况。
2026-04-21 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Maximal mass of neutron stars constrained by neutron star observations
HUN-REN Wigner RCP（匈牙利科学院维格纳研究合作中心）；Institute of Technology, MATE（马特大学技术学院）
通过贝叶斯加权框架分析中子星质量-半径序列端点的概率分布，研究高密度物质方程状态的约束，确定最大中子星质量及对应半径的分布。
2026-07-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Reconciling Multi-messenger Constraints with Chiral Symmetry Restoration
我们考虑核子和δ物质的宇称偶重态模型来研究中子星的结构。我们表明，这是可能的，以调和的多信使天文学的限制在一个纯粹的强子状态方程（EOS），占自洽治疗的手征对称性恢复重子部门。我们证明了天体物理约束所要求的状态方程的特征并不一定意味着在恒星核中存在强子-夸克相变。
2022-08-08 astro-ph.HE nucl-th
Bayesian Inference of fine-features of dense matter EOS from future high-precision data of neutron star radii
Yuncheng University（运城学院）；Guangxi Normal University（广西师范大学）；Southeast University（东南大学）
本研究在贝叶斯框架下，利用元模型物态方程和模拟高精度中子星半径数据，探究未来高精度观测对致密物质物态方程精细特征的约束能力，并报告相关研究亮点。
2026-08-06 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Bayesian inference of dense matter EOS encapsulating a first-order hadron-quark phase transition from observables of canonical neutron stars
【目的】利用LIGO/VIRGO、NICER和Chandra等机构报道的典型NS半径数据，推导描述强子-夸克一阶相变的致密丰中子物质状态方程的后验概率分布函数（PDF）和9个参数的相关性。我们还推断了1.4 M $_{\odot}$ NS中的夸克物质（QM）质量分数及其半径，并预测了它们在更大质量NS中的值。[方法]在贝叶斯统计框架下，采用马尔可夫链蒙特卡罗抽样方法，利用元模型生成强子和量子态观测系统。一个明确的同位旋相关的参数状态方程的$npeμ$物质在NS在$β$平衡连接通过麦克斯韦建设的QM状态方程所描述的恒定声速（CSS）模型的Alford，汉和Prakash。[结果]（1）在68%置信水平下，强子-夸克跃迁密度$ρ_t/ρ_0$和相对能量密度跃迁$\De\ep/\ep_t$的最可几值分别为$ρ_t/ρ_0=1.6^{+1.2}_{-0.4}$和$\De\ep/\ep_t=0.4^{+0.20}_{-0.15}$。相应的概率分布的QM分数在1.4 M $_{\odot}$ NS峰值约0.9在10公里的球体。与$ρ_t$和$\De\ep/\ep_t$的PDF强相关，QM声速平方$\cQMsq/c^2$的PDF在$0.95^{+0.05}_{-0.35}$处达到峰值，并且小于1/3的总概率非常小。(2)强子的概率密度函数与量子态方程参数之间的相关性很弱。【结论】现有的天体物理数…
2021-02-16 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
The special point on the hybrid star mass--radius diagram and its multi--messenger implications
我们证明了混合中子星质量-声速（M-R）曲线相交的特殊点（SP）的存在性，并研究了该点的位置.我们表明，对于一个三参数CSS模型的位置SP在M-R图的强子EoS的选择在很大程度上是独立的，但在依赖于夸克物质EoS的刚度，它跨越一个区域，我们确定。我们发现，最大质量和SP质量之间的差异取决于在开始解除禁闭的质量，使上限为$0.19~M_\odot$的这种差异，从中推导出的混合星的半径的下限。再加上强子星半径的下限，来自一类相当软的强子EoS，包括超子，我们确定了一个区域中的M-R图，只能被混合星。因此，我们认为，对大质量脉冲星PSR J 0740 +6620在8.6-11.9 km范围内的NICER半径测量表明，该脉冲星是一个混合的中子星，在内核中有去夸克物质。
2020-10-04 astro-ph.HE hep-ph 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
Nonperturbative quark matter equations of state with vector interactions
在低温高密度情况下，利用矢量介子截断的夸克-介子模型中的泛函重整化群，构造了二味和三味夸克的非微扰状态方程.在无排斥矢量介子相互作用的FRG研究基础上，研究了等幅矢量$ω$ -和$ϕ$ -介子对夸克和（赝）标介子动力学涨落的影响.计算了巨势和矢量介子凝聚与夸克化学势的函数关系，并将$β$ -平衡中的夸克物质EoS应用于中子星（NS）物理.在不同的矢量耦合下，比较了强子物质和夸克物质混合恒星的潮汐形变和质量半径关系。我们观察到一个显着的影响矢量介子的夸克物质EoS，从而产生的EoS是足够的刚性，以支持两个太阳质量的中子星。
2020-11-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Three-dimensional equation of state extension of quark matter in Fermi-liquid theory
本文基于费米液体理论，扩展了夸克物质的三维方程状态，考虑热和非平衡效应，并通过模拟验证了其在中子星和超新星中的有效性。
2025-11-11 astro-ph.HE nucl-th
Generalized density functional equation of state for astrophysical simulations with 3-body forces and quark gluon plasma
本文提出了一个更新的通用核物质状态方程（EoS），用于模拟核心坍缩超新星、中子星合并和黑洞坍缩。这EoS制定的密度泛函理论（DFT）的背景下，并推广到包括所有DFT EoS符合已知的核和天体物理约束。该EoS还允许形成具有净质子过剩（$Y_p > 0.5$）的材料的可能性，并且具有对核统计平衡的改进的处理以及当密度接近核物质密度时向重核的过渡。我们包括了在核物质密度以上的范围内π介子的效应，并包括了所有已知的高温介子和重子态。我们分析了如何在密度泛函理论中的三体核力项在高密度下加强EoS以满足最大中子星约束，然而，对称性无能和π介子在高温下的形成的密度依赖性允许在超新星坍缩计算中软化中心核心，从而导致强大的爆炸。我们还增加了在核物质密度以上的量子色动力学手征对称性恢复和解除禁闭阶段的过渡的可能性。本文详细介绍了物理，和约束条件，这个新的EoS，并提出了一个说明，它的实施在中子星和核心坍缩超新星模拟。我们提出的核心坍缩超新星模拟与EoS的第一个结果。
2016-12-28 astro-ph.HE nucl-th
Excluded volume effects in the hybrid star EoS
在这方面的贡献，我们概述了一个新的2相描述的夸克-核物质混合状态方程，考虑到相空间占用（排除体积）的影响，在强子和夸克物质阶段。对于核物质阶段，在增加密度的可用体积的减少导致硬化，而对于夸克物质阶段的有效弦张力的减少，在限制密度泛函。混合状态方程中的解禁闭相变对两种排斥体积效应都很敏感。作为应用，我们考虑了电中性和$β$ -平衡的紧致星约束下的物质。我们得到的质量半径关系的混合星，满足$2M_\odot$约束，并表现出高质量的孪生现象。这两个特征敏感地依赖于排除的体积。
2015-11-18 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Isospin asymmetric nuclear matter and properties of axisymmetric neutron stars
利用DDM 3 Y有效相互作用得到的物态方程（EoS）可以得到引力质量超过极限值（$\approx$ 1.6 M $_\odot$）的纯强子致密星，而大多数其它物态方程（EoS）的预测都局限于此。这种有效的相互作用被认为是相当成功的，在提供统一的描述弹性和非弹性散射，各种放射性和核物质的性质。本文系统地研究了纯强子致密星的性质。利用这个地壳薄的EoS，$β$平衡的中子星物质能够描述高质量的致密星，例如PSR B 1516 + 02 B的质量M=1.94 $^{+0.17}_{-0.19}$ M $_\odot$和PSR J 0751 +1807的质量M=2.1 $\pm$ 0.2 M $_\odot$，置信水平为1 $σ$。
2011-01-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Numerical relativity simulations of neutron star merger remnants using conservative mesh refinement
我们研究相等和不等质量的中子星合并通过新的数值相对论模拟，其中广义相对论流体动力学求解器采用的算法，保证质量守恒的计算网格的细化水平。我们考虑了八个具有总质量$M=2.7\,M_\odot$、质量比$q=1$和$q=1.16$、四个不同状态方程的二元组态，以及一个具有刚性状态方程的组态，$M=2.5M_\odot$和$q=1.5$ .我们着重于并合后的动力学，研究了并合残余物、动力学喷出物和并合后引力波谱。虽然大多数合并的残余物形成一个超大质量的中子星坍缩成一个黑洞+磁盘系统的动力学时标，刚性的EOS最终可以产生一个稳定的大质量中子星。喷出物主要在轨道平面周围发射;受到大质量比和较软EOS的青睐。合并后波谱的主要特征是残余物的非轴对称振荡。由$1.5M_\odot$和$1.0M_\odot$中子星组成的刚性物态方程组态显示出相当奇特的动力学。在合并过程中，伴星变形很大，约~ $\sim0.03M_\odot$的静止质量由于力矩而脱离潮汐尾，合并残余物形成稳定的中子星，周围是一个巨大的吸积盘$\sim0.3M_\odot$。类似的配置可能对电磁对应物特别感兴趣。比较有和没有保守的网格细化算法得到的结果，我们发现，合并后的模拟可能会受到系统误差的影响，如果没有强制执行的网格细化策略中的质量守恒。然而，质量守恒还取决于网格细节和人工大气设置。[删节]
2015-04-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Mixed phase in a compact star with strong magnetic field
致密的恒星可以有强子物质，也可以有奇异的物质状态，如奇异夸克物质或彩色超导物质。恒星也可以有一个被强子物质包围的夸克核心，称为混合星（HS）。HS可能有一个介于强子和夸克相之间的混合相。观测结果表明，在某些称为磁星的中子星（NS）中存在巨大的表面磁场。本文研究了强磁场对极端条件下物质的物态方程的影响。我们进一步研究了强磁场存在下NS内部强子-夸克相变导致的混合星。基于相对论平均场论描述了强子物质物态方程，并考虑了强磁场导致带电粒子朗道量子化的影响。对于夸克相，我们使用简单的MIT袋模型。我们假设密度依赖于袋压力和磁场。从恒星表面到中心，磁场强度逐渐增强。我们利用Glendenning猜想构造了中间混合相。磁场软化了两种物质相的状态方程。除非场强高于$10^{14}$ G，否则磁场的影响不显著。具有$10^{14}$ G的表面场强度和$10^{17}$ G量级的中心场强度的变化的磁场对EOS的刚度和混合相区两者都具有显著影响。最后研究了这类混合HS的质量-半径关系，计算了它们的最大质量，并与最近观测到的脉冲星PSR J1614-2230（约为2个太阳质量）进行了比较。这些观测结果对极端条件下物质的状态方程提出了严格的限制。我们的EOS的最大质量可以达到观测所设定的极限。
2012-07-25 astro-ph.HE
Is The Trace Anomaly at its Minimum Value at Neutron Star Centers?
Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University（复旦大学现代物理研究所）；Shanghai Research Center for Theoretical Nuclear Physics, NSFC and Fudan University（复旦大学理论核物理上海研究中心）；Department of Physics and Astronomy, East Texas A&M University（东德克萨斯农工大学物理与天文系）
研究揭示中子星核心区域EOS参数ϕ随密度单调递减，且轨迹异常Δ在中心达到局部极值，为超密集物质性质提供关键约束。
2025-12-09 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Comprehensive survey of hybrid equations of state in neutron star mergers and constraints on the hadron-quark phase transition
本文研究了中子星合并中混合状态方程对引力波信号的影响，探讨了核子-夸克相变特性与引力波频率偏移的关系。
2025-12-11 astro-ph.HE hep-ph
