Quantum magnetic collapse of a partially bosonized npe-gas: Implications for astrophysical jets
我们研究了由部分玻色化npe气体组成的中子星产生天体物理喷流的可能机制。我们得到，一个稳定的物质流的驱逐可能是由气体的一个或多个组件的量子磁塌缩触发，而其准直是由于一个强大的自生磁场的形成。
2019-11-20 astro-ph.HE
Implications of the QCD dynamics and a Super-Glashow astrophysical neutrino flux on the description of ultrahigh energy neutrino data
中微子望远镜中观测到的事件数量取决于地球中的中微子通量，它们穿过地球时的吸收以及它们在探测器中的相互作用。本文研究了高能QCD动力学对中微子在地球中传播过程中平均非弹性的能量依赖性和吸收几率的角度依赖性的影响，以及对入射中微子通量性质的影响。此外，在冰立方和冰立方-Gen 2的事件的数量估计考虑不同的情况下的QCD动力学，并假设存在一个假设的超磁共振通量，峰值以上的能量磁共振。
2022-11-11 astro-ph.HE hep-ph
General Relativistic White Dwarfs and Their Astrophysical Implications
我们考虑应用广义相对论性均匀旋转的白矮星的几个天体物理现象有关的自旋和自旋的时代和延迟Ia型超新星爆炸的超-Bracrasekhar白矮星，在那里我们估计的“自旋”的寿命由于磁偶极子制动。此外，我们还描述了软伽马重复星和异常X射线脉冲星的物理性质，它们是大质量快速旋转的高磁化白矮星。特别地，我们考虑了一个所谓的低磁场磁星SGR 0418+5729作为一个大质量的快速旋转的高磁化白矮星，并给出了边界的质量，半径，转动惯量，和磁场通过要求广义相对论均匀旋转的配置是稳定的。
2014-12-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Cold quark matter in astrophysics of compact stars
夸克物质在致密恒星中心的出现具有许多天体物理学意义。在这篇文章中，我讨论了致密星的结构和稳定性，非轴对称变形的引力辐射，以及色超导相中涡旋（通量管）的成核和动力学。
2010-09-20 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Probing the environments surrounding ultrahigh energy cosmic ray accelerators and their implications for astrophysical neutrinos
我们探索的超高能宇宙射线（UHECR）源环境的推断-限制的频谱和组成的UHECR和极高能量中微子的非观测-和它们的影响所观察到的高能天体物理中微子谱。我们发现加速机制产生幂律CR谱~ $\propto E^{-2}$是兼容的UHECR数据，如果CR在高刚度是在准弹道扩散制度，因为他们逃离他们的源环境。以气体为主和以光子为主的源环境都能够解释UHECR观测结果，但以光子为主的源给出了更好的拟合。此外，以气体为主的源与当前的中微子约束处于紧张状态。精确测量$\sim 10$ PeV的中微子通量将提供有关以气体为主的源的可行性以及扩散激波加速是否与UHECR观测一致的关键信息。我们还表明，UHECR源是能够给一个很好的适合的天体物理中微子光谱的高能量部分，以上$\sim$ PeV。如果用Sibyll2.3c强子相互作用模型解释空气簇射数据，那么UHECR和高能天体物理中微子的共同起源是自然的，Sibyll2.3c强子相互作用模型在参数空间的同一部分给出了UHECR和天体物理中微子的最佳拟合，但不是EPOS-LHC。
2021-12-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Violation of the Carter-Israel conjecture and its astrophysical implications
基于卡特-伊斯雷尔猜想，我们现在相信银河系和宇宙中的一些致密的大质量物体是克尔黑洞。然而，这一想法还不能通过观察得到证实。我们目前可以获得这些物体质量的可靠估计，但我们不知道它们周围的时空是否由克尔度规描述，也不知道它们是否有事件视界。Kerr黑洞的基本极限是Kerr界$|a_*| \le 1$。在这里，我讨论了一些天体物理的影响与违反这个界限，因此可以用来测试卡特-以色列猜想。
2010-08-18 astro-ph.HE gr-qc
Pions in hot dense matter and their astrophysical implications
我们研究π介子在天体物理学中遇到的热致密物质中的作用。我们发现，强相互作用增强带负电荷的π介子的数量密度，这种增强可以可靠地计算为一个相关的密度和温度范围内使用维里膨胀。我们评估了介子和μ介子对热密物质状态方程和弱相互作用速率的影响。我们发现，热π介子增加质子分数和软化状态方程。我们还发现，涉及π介子和μ介子的带电电流弱反应$\barν_μ+μ^- \rightarrow π$和$ν_μ+π^- \rightarrow μ^-$对μ介子中微子的不透明度有重要贡献。这可能会影响核心坍缩超新星和中子星合并的动力学。最后，我们注意到，当弱相互作用不处于平衡状态时，π-核子反应可以改变质子分数的演化。
2020-04-02 astro-ph.HE nucl-th
Dark matter annihilation in $ω$ Centauri: Astrophysical implications derived from the MWA radio data
我们提出了一个分析的Murchison宽场阵列射电望远镜数据从$ω$岑，可能是一个剥离的矮球状星系的核心捕获我们的银河系。Brown { \it et al.}对费米-LAT $γ$射线数据的最新解释（2019）和Reynoso-Cordova { \it et al.}（2019）表明，$ω$ Cen可能含有大量的暗物质。我们利用他们的最佳拟合暗物质湮灭模型，并估计磁场强度在$ω$岑，计算预期的无线电同步信号湮灭，并表明，可以有效地排除显着部分的磁场扩散系数平面使用我们目前的观测限制的无线电发射。将这些限制提高10-100倍，可能会更严格地限制模型。
2020-07-17 astro-ph.HE hep-ph
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
Astrophysical implications on hyperon couplings and hyperon star properties with relativistic equations of states
超子是中子星内部的基本组成部分。对超声波相互作用知之甚少，是实验室研究超核和中子星观测的不确定性来源。在这项工作中，我们进行贝叶斯推断的现象学超子核子相互作用使用的潮汐变形测量的GW 170817双中子星合并探测LIGO/Virgo和PSR J 0030 +0541和PSR J 0740 +6620的质量半径测量探测NICER。该分析基于相对论平均场论中的一组严格的相对论中子-星-物质状态方程，该方程具有超子，自然地满足因果关系要求和经验核物质性质。我们特别利用最近推导出的强相关性的标量和矢量介子超子耦合，施加在单$Λ$超核中的测量$Λ$分离能，并进行了四个不同的测试或没有强相关性。我们发现，实验室的超核约束保证了足够大的$Λ$ -标量介子耦合，以匹配超子星物质中的大矢量耦合。当采用目前实验室和天体物理数据联合分析得到的超子耦合最可几区间时，我们发现超子星的最大质量至多为所选刚性状态方程组的$2.176^{+0.085}_{-0.202}M_{\odot}$（$68\%$可信区间）。基于我们的分析，对超子对恒星半径的影响进行了量化，并给出了超子星的各种性质。
2022-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Astrophysical Implications of Neutron Star Inspiral and Coalescence
在引力波中观测到的两颗中子星的第一个螺旋非常接近，允许同时观测引力波和电磁波，这是几年来没有预料到的。他们的合并，随后是伽马射线暴和千诺瓦，在电磁望远镜的光谱波段被观察到。这些GW和电磁观测在理解短伽马射线暴、确定最重元素的起源和确定中子星的最大质量方面取得了巨大进展。从潮汐在引力波形上的印记和对X射线双星的观测中，人们可以提取出螺旋形中子星的半径和变形能力。半径、最大质量和因果关系一起约束了中子星状态方程，未来的约束可以来自合并后振荡的观测。我们有选择地回顾这些结果，用推导和估计来填充一些物理学。
2022-01-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Astrophysical implications of double-layer torsional oscillations in a neutron star crust as a lasagna sandwich
在中子星的地壳中，在两个弹性层中可能发生全局扭转振荡。外层和内层分别由球形和圆柱形核以及圆柱形孔（管）和球形孔（气泡）组成，而在这两层之间，夹着弹性极小的板状（千层面）核相。在这项工作中，我们更新的基本振荡的本征频率在内层的系统计算新允许管的存在。我们发现，频率仍然强烈依赖于核对称能的斜率参数，$L$，而几乎是独立的对称核物质的不可压缩性。我们还发现，内层的基频可以变得比外层的小，因为管相具有相对较小的剪切模量，同时在厚度上占主导地位。因此，我们不仅可以成功地解释最初在SGR 1806- 20的X射线余辉中发现的准周期振荡现象，而且还可以解释最近用贝叶斯方法发现的许多其它现象。
2019-06-17 astro-ph.HE nucl-th
BigApple force and its implications to finite nuclei and astrophysical objects
GW 190814事件的次级成分给我们留下了一个问题，“它是超大质量的中子星还是最轻的黑洞？".最近Fattoyev等人得到了一个名为BigApple的能量密度泛函（EDF），它再现了中子星的质量为2.60 $M_\odot$，这与GW 190814的数据是一致的。本研究探讨有限核，核物质，和中子星的性质，通过使用大苹果EDF随着四个著名的相对论平均场力，即NL 3，G3，IOPB-I，和FSU石榴石。有限核的性质，如每个粒子的结合能，皮肤厚度，电荷半径，单粒子能量，和两个中子的分离能是很好的预测由大苹果为一系列的核。计算得到的核物质的不可压缩性、对称能和饱和密度下的斜率参数等物理量与已有的经验值或实验值一致。由BigApple参数集预测的规范潮汐变形能力与GW 190814数据匹配良好。此外，无量纲转动惯量在PSR J 0737 - 3039 A分析给出的范围内。
2021-12-03 astro-ph.HE nucl-th
Thermodynamic characteristics of a Fermi gas with an invariant energy scale and its astrophysical implications
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；North Carolina Central University（北卡罗来纳中央大学）
本文研究了在双特殊相对论框架下，具有不变能量标度的费米气体的热力学特性，并探讨其对白矮星和中子星等天体物理对象的影响。
2026-08-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Astrophysical Implications of the QCD phase transition
本文讨论了在夸克化学势和温度不为零时，冷中子星和超新星的一阶QCD相变可能起的作用。对于冷中子星，我们采用具有非零色超导配对能隙的NJL模型，该模型描述了在重子密度较高时，到2SC和CFL夸克物质相的相变。我们证明，这两个相变都可以存在于核心的中子星，他们导致的外观的第三个家庭的解决方案紧凑的恒星。特别是，CFL夸克物质的核心可以存在于稳定的紧凑的恒星配置时，稍微调整真空压力的手征相变从强子模型的NJL模型的发病。我们表明，一个强的一级相变可以有很强的影响，核心坍缩超新星的动力学。如果QCD相变在第一次反弹后不久发生，则可以产生第二个向外的冲击波，导致爆炸。QCD相变的存在可以从超新星的中微子和反中微子信号中读出。
2009-03-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Exploring $Δ$-resonance in neutron stars: implications from astrophysical and nuclear observations
本研究在DDRH框架下首次通过贝叶斯推断探讨了$Δ$共振对中子星物质状态方程的影响，证明引入$Δ$重子能协调半径与质量约束并影响冷却与振荡模式。
2025-07-16 astro-ph.HE hep-ph
Relativistic Spherical Accretion in Nonrotating Black Hole Spacetimes: Astrophysical Implications
Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文学研究所）
本研究系统分析十三种非旋转黑洞时空的球对称吸积流，推广Michel解，发现暗能量抑制而正则时空增强吸积，并提供拟合公式及对Sgr A*、M87*和GW190521的应用。
2026-10-01 astro-ph.HE gr-qc
Astrophysical implications of GW190412 as a remnant of a previous black-hole merger
产生合并恒星质量黑洞双星的两个主要途径被认为是双星在场中的孤立演化和星团中的动力学形成。第三次LIGO/Virgo观测运行（GW 190412）的第一个报告的黑洞双星事件是不寻常的，因为它具有不等质量，非零有效自旋和非零的初级自旋在90%的置信区间。我们表明，这一事件应该是非常罕见的背景下，外地和团簇形成的情况。将GW 190412解释为先前黑洞合并的残余物，为解释其特征提供了一条有希望的途径。如果GW 190412确实是分层形成的，我们表明，从天体物理学的角度（低出生自旋和轻集群）最好的动机参数空间的区域不能容纳的观察。我们分析了公共GW 190412 LIGO/Virgo数据与贝叶斯先验的更大的黑洞导致以前的合并，并发现这种解释是同样支持的数据。如果GW 190412的较重成分确实是合并残留物，那么它的自旋幅度是$χ_1=0.56_{-0.21}^{+0.19}$，这比LIGO/Virgo合作之前报告的值要高。
2020-09-04 astro-ph.HE gr-qc
Forced linear shear flows with rotation: rotating Couette-Poiseuille flow, its stability and astrophysical implications
我们探讨了强迫对线性剪切流或平面Couette流的影响，这也是开普勒吸积盘中非常小区域的背景流。我们表明，根据强制和边界条件的强度，适合于所考虑的系统，背景平面剪切流，因此，吸积盘的速度剖面修改为抛物线流，这是平面Poiffille流或Couette-Poiffille流，这取决于参考系。在旋转的存在下，平面Poiffille流变得不稳定，在一个较小的雷诺数下，纯垂直以及三维扰动。因此，虽然旋转稳定的平面库埃特流，同样不稳定的平面Poietille流更快，并迫使本地吸积盘。取决于各种因素，当局部线性剪切流由于存在额外的力而在剪切盒中变成Poiffille流时，即使对于开普勒旋转，流动也变得不稳定，因此湍流将在那里突然出现。这有助于解决一个长期存在的问题，亚临界过渡到湍流的流体动力学吸积盘和实验室平面库埃特流。
2021-07-05 astro-ph.HE physics.flu-dyn
GW170817$-$the first observed neutron star merger and its kilonova: implications for the astrophysical site of the r-process
先进的LIGO和Virgo观测到的第一颗中子星（NS）合并，GW 170817，以及它在整个电磁波谱中的电磁对应物的烟花，标志着多信使天文学和天体物理学与引力波的开始。紫外线，光学和近红外线发射是一致的，由快速中子俘获过程（r-过程）在合并喷出物中合成的核的放射性衰变提供动力。从这个'kilonova'发射的推断属性的轮廓开始，我讨论了可能的天体物理学网站的r-过程核合成NS合并，认为最重的r-过程元素在此事件中合成最有可能起源于流出合并后的吸积盘。我比较了GW 170817中r-过程元素生产的推断性质与当前银河系重r-过程核合成的观测约束，并讨论了仅合并模型在解释我们银河系的r-过程内容时面临的挑战。基于GW 170817的观测性质和最近的理论进展r-过程核合成的Eksars，然后我展示了如何GW 170817点Eksars作为银河系r-过程富集的主要来源。这些罕见的核心崩溃事件可以说是更好地满足现有的限制，并克服相关的问题，在各种环境中，NS合并面临的r-过程富集。最后，我评论的R-过程的普遍性，以及如何在轻R-过程元素的变化，可以得到在NS合并和Bracksars。
2019-12-22 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Astrophysical Implications of the Binary Black-Hole Merger GW150914
利用先进的LIGO探测器发现的引力波源GW 150914为双黑洞系统的存在提供了第一个观测证据，该系统在宇宙的年龄内螺旋并合并。这种黑洞合并已经在两种主要的形成模型中得到了预测，包括星系场中的孤立双星或年轻和年老致密恒星环境中的动力学相互作用。测量的质量有力地证明了相对“重”的黑洞（$\gtrsim 25\, M_\odot$）可以在自然界中形成。这一发现意味着相对较弱的恒星风，因此GW 150914的形成环境中的金属丰度低于太阳值的$\sim 1/2$。从对GW 150914的观测中推断出的二进制黑洞合并的速率与两种形成模型的速率预测（$\gtrsim 1 \, \mathrm{Gpc}^{-3} \, \mathrm{yr}^{-1}$）的高端一致。低测量红移（$z \sim 0.1$）的GW 150914和低推断的恒星祖先的金属丰度意味着要么双黑洞的形成在一个低质量星系在本地宇宙和迅速合并，或形成在高红移与形成和合并之间的时间延迟几个陀螺。这一发现激发了对双星黑洞形成天体物理学的进一步研究。它也对Advanced LIGO和Advanced Virgo以及空间引力波探测器的未来探测和研究产生了影响。
2016-02-11 astro-ph.HE gr-qc
Astrophysical and theoretical physics implications from multimessenger neutron star observations
中子星内部成分探测器（NICER）最近测量了孤立的中子星PSR J 0030 +0451的质量和赤道半径。我们使用这些测量来推断转动惯量，四极矩，和一个孤立的中子星的表面偏心率的第一次，使用这些量之间的关系，是不敏感的未知状态方程的超核物质。我们还利用这些结果预测了双脉冲双星J 0737 -3039中中子星A的转动惯量，预计在未来十年内将通过射电观测直接测量该量。结合这些信息与LIGO/Virgo观测的潮汐勒夫数的测量，我们提出并实现了广义相对论的第一个理论不可知和状态方程不敏感的测试。专门这些限制到一个特定的修改后的理论，我们发现，与广义相对论的一致性的地方最严格的约束引力宇称违反迄今为止，超过所有其他先前报道的界限的7个数量级，并打开了道路，为未来的测试广义相对论与多信使中子星观测。
2021-05-05 astro-ph.HE gr-qc
Astrophysical parameters of LS2883 and implications for the PSR B1259-63 gamma-ray binary
只有少数具有致密天体的双星系统显示TeV辐射。伴星的物理性质代表了理解这些所谓的伽马射线双星中粒子加速，发射和吸收过程背后的物理机制的基本输入。在这里，我们提出了LS 2883的高分辨率和高信噪比光谱，Be星与年轻的非吸积脉冲星PSR B1259-63形成伽马射线双星，显示它旋转得更快，比以前认为的要早得多，更明亮。对星际线的分析表明，该系统与CenOB 1的距离相同（因此很可能是CenOB 1的成员）。取到缔合的距离d=2.3kpc，并且对于LS 2883，色过量E（B-V）=0.85，得到Mv=-4.4。由于快速旋转，LS 2883是扁圆的（R_eq=9.7R_sun和R_pole=8.1R_sun），并且呈现温度梯度（T_eq= 27500 K，log g_eq=3.7; T_pole= 34000 K，log g_pole=4.1）。如果这颗恒星没有自转，它的参数就相当于一颗晚期的O型恒星。我们估计它的光度为log（L*/L_sun）=4.79，质量为M= 30 M_sun。质量函数意味着双星系统的倾角i_orb= 23度，略小于先前的估计。讨论了LS 2883的这些新的天体物理参数对PSR B1259-63/LS 2883 γ射线双星系统产生高能和甚高能γ射线的影响。特别是，恒星的性质是非常重要的预测的线状体康普顿化分量从未受冲击的超相对论脉冲星风。
2011-03-23 astro-ph.HE
3D Turbulent Reconnection: Theory, Tests and Astrophysical Implications
磁重联是磁场中的拓扑变化，是磁化等离子体中的一个基本过程。它与磁场湮灭区域的能量释放有关，但这只是这一过程的一个方面。天体物理流动通常具有非常大的雷诺数，并且预计是湍流，与观测结果一致。在强湍流中，磁力线在各个尺度上不断地重联，使磁重联成为湍流级联的一个内在组成部分。我们注意到，这是不一致的，把磁力线作为持久的动力学元素的通常做法。从Lazarian & Vishniac（1999）开始的许多理论、数值和观测研究表明，三维湍流使磁重联快速，这两个过程是内在联系的。我们讨论了在湍流存在下磁通量冻结的教科书概念的戏剧性违反，并证明了在湍流存在下的等离子体效应是次要的湍流就磁重联而言。这证明了在比相关等离子体尺度大得多的尺度上对磁重联进行类似MHD的处理是合理的。我们讨论了支持湍流重联模型的数值和观测证据。特别是，我们发现，撕裂重联被抑制在3D和，不像2D的情况下，3D重联诱导湍流，使重联独立的电阻率。我们表明，湍流重联显着影响关键的天体物理过程，例如，恒星形成，湍流发电机，宇宙射线加速。我们提供了批评的概念“重联介导的湍流”，并解释为什么湍流重联是非常不同的增强湍流电阻率和高电阻率，以及为什么后者有致命的概念缺陷。
2020-01-03 astro-ph.HE physics.comp-ph physics.plasm-ph
Gravity from the Determinant of the Energy-Momentum: Astrophysical Implications
二阶张量的行列式在形成一般不变项时是有用的，就像引力作用量的体积元那样。在这里，我们扩展的作用的物质场的任意函数$f(D)$的决定因素，他们的能量动量，和度量，$D=|\textbf{det}.T|/|\textbf{det}.g|$。我们导出了引力场方程，并研究了由行列式，特别是能量动量张量的逆引起的非线性项。我们还表明，这些扩展需要一个非零的应力能量张量的真空。我们提出了一个无标度模型，$f(D)=λD^{1/4}$，并展示了它如何通过扩展真空的应力能周围的作用量来诱导由能量动量张量的迹形成的熟悉的不变项。通过给出无量纲常数$λ$的相关值，研究了中子星的流体静力平衡方程。结果表明，$λ\sim -10^{-2}$的质量-半径关系与广义相对论的预言有很大的不同，而质量-半径关系对物态方程很敏感。我们还表明，该模型不影响的原始核合成的预测时，它被应用到早期辐射时代。这种新颖而陌生的引力-物质耦合可以在引力物理学中产生丰富的现象学。
2022-12-11 astro-ph.HE gr-qc
Observational evidence for cosmological coupling of black holes and its implications for an astrophysical source of dark energy
观测发现，在宇宙历史的大部分时间里，黑洞的质量跨越了十个数量级。然而，克尔黑洞解是临时的，因为它在无穷远处的行为与膨胀的宇宙不相容。具有无穷远处真实行为的黑洞模型预测，黑洞的引力质量可以独立于吸积或合并而随着宇宙的膨胀而增加，其方式取决于黑洞的内部解。我们通过考虑$0<z\lesssim2.5$上方椭圆星系中超大质量黑洞的增长来检验这一预测。我们发现这些黑洞之间的宇宙学耦合质量增长的证据，在99.98%的置信度下排除了零宇宙学耦合。质量增长的红移依赖性意味着，在$z\lesssim7$，黑洞对弗里德曼方程贡献了一个有效的恒定宇宙学能量密度。连续性方程则要求黑洞作为真空能量对宇宙学有贡献。我们进一步表明，从宇宙恒星形成历史的黑洞生产给出了普朗克测量的$Ω_Λ$的值，同时与大规模紧凑的晕对象的约束是一致的。因此，我们提出恒星残骸黑洞是暗能量的天体物理起源，解释了在$z \sim 0.7$加速膨胀的开始。
2023-02-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
