A quest for new physics inside the neutron
B. O. Kerbikov
讲座介绍了在低能量中子现象的新物理探索的概述。除了传统主题之外，还讨论了$n$ $\bar{n}$振荡的量子阻尼。
The lecture presents an overview of the quest for the new physics in low energy neutron phenomena. In addition to the traditional topics the quantum damping of $n$ $\bar{n}$ oscillations is discussed.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Novel neutron decay mode inside neutron stars
我们探讨的建议，中子寿命之谜可能会解决的中子衰变到暗物质的过程，n \rightarrow χχ，其中χ的质量的三分之一的中子。特别是，我们检查这样的衰变模式的中子星的性质的后果。与先前提出的衰变模式不同，为了满足对中子星质量和潮汐形变的约束，暗物质粒子之间不需要强排斥力。这项研究表明，在中子星的核心有热的暗物质的可能性，并提出了一个可能的机制，暗物质冷却，并检查中子衰变的可能信号，以这种方式在中子星的诞生后。
Consequences of neutron decay inside neutron stars
利用中子星作为实验场，探讨了中子可能衰变为暗物质的假设。研究发现，为了获得质量在观测值上端的恒星，暗物质必须经历相对较强的自相互作用。重子数和能量守恒要求恒星必须经历一定的加热，半径减小，导致在一段时间内旋转速度增加。
Neutron disappearance inside the nucleus
我们考虑了一个中子可能消失在核内的可能性，这将证明破坏$ΔB=1$相互作用的重子的存在。最近有人提出，这样的过程可能会对自由中子衰变寿命的影响。我们评估$n\rightarrow χ$和$n\rightarrow χγ$的宽度，与$χ$是一个轻的暗物质粒子发射的松散结合的中子在各种轻核。我们发现，假设质量$m_χ$接近938 MeV，在$^{11}$ Be中获得的$n\rightarrow χ$的宽度远大于相应的β衰变宽度。这表明自由中子在$n \rightarrow χγ$可能的衰变通道上有严格的限制。
How well do we know the neutron-matter equation of state at the densities inside neutron stars? A Bayesian approach with correlated uncertainties
我们引入了一个新的框架来量化的相关不确定性的无限物质状态方程的手手征有效场论（$χ$ EFT）。贝叶斯机器学习通过高斯过程与基于物理的超参数，使我们能够有效地量化和传播状态方程的理论不确定性，如$χ$ EFT截断误差，导出量。我们应用这个框架的国家的最先进的多体微扰理论计算核子核子和三核子相互作用高达四阶的$χ$ EFT展开。这产生了第一个统计上稳健的不确定性估计的关键数量的中子星。对于中子物质的每粒子能量、压力和声速，以及核对称能及其导数，我们给出了两倍于核饱和密度的结果。在核饱和密度下，计算的对称能及其斜率与实验结果一致。
Analysis on the black hole formations inside old neutron stars by isospin-violating dark matter with self-interaction
在Gyr-old中子星（NS）内部，具有吸引自相互作用的费米暗物质（DM）有可能形成黑洞（BH）。因此，通过观察与其相邻DM环境相对应的NS，可以对DM属性设置界限，例如。DM-重子截面$σ_{χb}$、DM质量$m_χ$、暗耦合$α_χ$和介质质量$m_ϕ$。在同位旋破坏的情况下，DM以不同的强度耦合到中子和质子。即使NS是由质子组成的，大约占总重子的1%到2%，质子对DM捕获率的贡献也会在存在同位旋破坏的情况下急剧改变。我们证明，这种影响在某些情况下可能是重要的。另一方面，DM形成BH内部的明星是受许多标准和潜在的动力学是丰富的有趣的功能。我们还系统地回顾了基于维里方程的相关物理。此外，还在github上发布了实现该机制的python包\texttt{dm2nsbh}，以供其他相关研究之用。
Constraining Mirror Dark Matter Inside Neutron Stars
我们研究了中子星内部是普通物质和镜像暗物质混合物的可能性。这是一种可以根据充分研究的吸积机制（包括邦迪-霍伊尔机制）自然设想的情景。我们发现，在中子星模型中包含镜像暗物质降低了给定状态方程下中子星的最大质量，并且它降低了给定中子星的潮汐变形能力。这些一般特征意味着，给定一个状态方程，人们可以约束中子星中镜像暗物质的最大可行量，以始终满足现有的最大质量和潮汐变形约束。相反，使用潮汐变形测量来排除状态方程需要对中子星中包含的镜像暗物质的数量做出假设。最后，镜像暗物质的存在也改变了将中子星的潮汐变形性与其致密性联系起来的普遍关系。因此，在考虑外来模型（如本文所讨论的模型）时必须谨慎。
Bayesian analysis of nontrivial features in the speed of sound inside neutron stars in light of astrophysical and pQCD constraints
本文利用改进高斯过程建模含隆起、弯折与平台的中子星 EoS，并结合 X 射线、引力波及 pQCD 约束进行贝叶斯分析，证明这些声速特征仍可行且有助于识别约 2 n_sat 处的相结构。
Looking inside neutron stars: Microscopic calculations confront observations
虽然QCD在中子星物理学中似乎不能精确求解，但微观计算在低密度和极高密度下都是可行的。在这项工作中，我们建议使用最现实的计算在这两个制度的核物理和微扰QCD，并构造状态方程匹配的结果需要热力学的一致性。我们发现，由此产生的状态方程-在几个强子的-能够重现当前的观测数据中子星没有任何微调，并允许稳定的混合星质量高达2.1 M_{sun}。使用最近的恒星半径的观测，我们进行了极大似然分析，以进一步限制状态方程，并在未来的精度研究中，旋转的影响半径和质量不应被忽视。
Bayesian inference of signatures of hyperons inside neutron stars
中子星内部超子存在的可能的签名进行了讨论内的贝叶斯推断框架适用于一组模型的基础上密度依赖的相对论平均场描述的强子物质。核物质性质、超核性质和观测信息被用来约束模型。讨论了中子星的一般性质，如最大质量、半径、潮汐形变、质子分数、超子分数和声速。结果表明，在两个太阳质量约束下，由含有超子的状态方程描述的中子星比由核子状态方程确定的中子星具有更大的平均半径$\gtrsim 0.5$ km和更大的潮汐变形能力$\gtrsim 150$，而在恒星中心的声速比由核子状态方程确定的中子星小25%以上.如果测量一个半径为$\lesssim 12.5$ km的1.4 M $_\odot$恒星，那么用同一模型描述的大质量恒星中包含超子是很不可能的。如果观测到半径为$\lesssim 11.5$ km的两个太阳质量的恒星或质量大于2.2 M的中子星$_\odot$，也可以得出类似的结论：这些恒星可能的超子含量被排除或大大减少。中子星内部超子的存在与目前对中子星PSR J 0030 +0451和PSR J 0740 +6620的NICER质量半径观测以及引力波探测GW 170817是一致的。{It的结果表明，如果多方指数$γ=\partial\ln p/\partial\lnε$采取的值的顺序为1.75，在不太大的密度，它可能表明某种奇异物质的开始，但不一定是解除夸克物质。
Dipole-dipole interactions between neutrons
在这项工作中，我们提出的结果偶极偶极相互作用的两个中子，一个中子和一个导电壁，和一个中子之间的两个墙壁。作为输入，我们使用动态电磁偶极子极化率拟合手性EFT结果的π介子生产阈值和在发病的德尔塔共振。我们的工作可能是相关的物理限制超冷中子瓶内。
Dense Hadronic Matter in Neutron Stars
本讲座探讨中子星内致密强子物质的性质，重点分析奇异性重子、介子的作用，提出超子谜题相关的超子存在、K介子凝聚相两种内部可能情形。
Multibody neutrino exchange in a neutron star: neutrino sea and border effects
由于中子之间交换无质量的中微子而产生的相互作用是一种长程力。边界的影响，这种多体交换内的一个致密的核心进行了研究和计算分析1 + 1维。在这项工作中，我们证明了一个适当的治疗恒星的边界效应自动纳入冷凝贡献的结果，适当的边界条件的中微子费曼传播内的恒星。总的多体交换贡献是红外安全的，并且在1 + 1维中完全消失。这项工作的一般结论是，边界效应不修改的结果，中微子交换是红外安全的。这个玩具模型为研究现实的3 + 1星奠定了基础并提供了工具。
Search for dark energy with neutron interferometry
本文利用中子干涉测量实验数据，将伸缩子场和对称子场暗能量模型的参数约束提升了数个数量级，并为拟议的中子分裂干涉仪建立了约束，同时揭示了对称子场在圆柱真空腔中的多重静态解行为。
Neutron stars meet constraints from high and low energy nuclear physics
将一个新的状态方程推广到重离子碰撞实验数据的分析中，使之也适用于描述中子星内部的物质。该方法与其他方法的不同之处在于包括由颗粒之间的短程排斥引起的诱导表面张力，所述短程排斥由颗粒的硬核的存在引起。这个新的状态方程尊重热力学的一致性，是免费的，从通常的因果关系问题。这使得它适用于很宽的温度和重子密度范围，包括中子星内部。尽管参数少，本状态方程再现的饱和核物质的属性，是一致的质子流约束，以及从中子星观测获得的天体物理数据。相应地，我们找到了与重离子碰撞数据分析结果一致的参数集。
Constraining the speed of sound inside neutron stars with chiral effective field theory interactions and observations
稠密物质状态方程（EOS）决定了中子星（NS）的结构，但使用精确的多体方法（采用散射数据约束的手征有效场论的核相互作用），只能可靠地计算出核饱和密度的一到两倍。在这项工作中，我们使用物理动机ansatzes的声速$c_S$在高密度扩展微观计算的中子丰富的物质遇到的最高密度稳定NS核心。我们将展示如何现有的和预期的天体物理约束NS群众和半径的X射线观测可以约束的声速在NS核心。我们证实了早先的预期，$c_S$很可能违反共形限制的$c_S^2\leq c^2/3 $，可能达到的值接近光速$c$在几倍的核饱和密度，独立的核哈密顿量。如果QCD服从共形极限，我们的结论是，快速增加的$c_S$需要容纳一个$2 $ M $_\odot$ NS表明一种形式的强相互作用的物质，在那里的描述核子将是笨拙的，即使在一到两倍的核饱和密度。对于典型的NS与范围内的质量$1.2-1.4~$ M $_\odot$，我们发现$10$和$14$公里之间的半径，和最小的可能半径的$1.4$ M $_{\odot}$ NS符合约束从核物理和观测是$8.4$公里。我们还讨论了未来的观测如何约束EOS并指导核物理的理论发展。
On the effects of conformal degrees of freedom inside a neutron star
本文考虑了具有内核的中子星，内核经历相变，相变的特征是相边界上的共形自由度。这种相变的典型情况是例如量子霍尔效应、超导性和超流性。假设该系统的机械稳定性，将分析共形自由度对相边界的影响。我们将看到，共形自由度的包含并不总是与相边界的静力性相一致。事实上，在机械平衡的情况下，也可能存在一相吞噬另一相的趋势。相界的这种移动并不意味着核的任何压缩或减压。通过求解共形物质的Israel结条件，得到了保证中子星相界稳定平衡的物理参数范围。结果表明，有关参数不仅是两相的密度差，而且是两相密度剖面斜率的差。保证稳定性的参数值在现象学上合理的范围内。对于相位边界趋于移动的参数值，简要讨论了与恒星的转动惯量的突然微小变化有关的可能的天体物理后果。
Neutron skin and centrality classification in high-energy heavy-ion collisions at the LHC
高能核碰撞中的中心性概念最近成为一个积极辩论的主题。特别是，实验方法，以确定中心，给出了合理的结果，在高能铅铅碰撞在大型强子对撞机的许多可观的质子铅碰撞的情况下，导致了令人惊讶的行为。在这封信中，我们讨论的可能性，校准实验测定的中心性的不对称性所造成的相互不同的空间分布的质子和中子的核-一个众所周知的现象，在核物理称为中子皮肤效应。
The quest for an electric dipole moment of the neutron
直到今天，还没有观察到中子的电偶极矩（nEDM）。为什么它如此小，在过去的50年里没有被发现，这并不容易解释。一般来说，它被认为是破坏电荷和宇称组合对称性（CP）的最敏感的探针。这一发现可能会揭示人们对宇宙中物质/反物质不对称性知之甚少的问题。作为核子，它可能有一天有助于区分CP破坏的不同来源，并结合电子和抗磁EDM的测量。这篇论文提出了一个最重要的概念，在寻找一个nEDM的概述，并提出了一个全球范围内的努力的简要概述。
Few-neutron systems with the long-range Casimir-Polder force
在这项工作中，我们提出了两个中子，一个中子和一个导电壁，和一个中子之间的两个墙壁之间的长程电磁Casimir-Polder相互作用的结果。作为输入，我们使用的中子的动态偶极极化率拟合手征EFT结果的π介子生产阈值，并在发病的德尔塔共振。我们的工作可能是相关的物理限制超冷中子瓶内。
The effects of self-interacting bosonic dark matter on neutron star properties
本文提出自排斥非对称玻色子暗物质模型，研究其在中子星核心凝聚或形成晕时对质量、半径和潮汐形变的影响，并给出模型参数约束及可通过引力波巡天探测的暗物质信号。
Hyperon and nuclear symmetry energy in the neutron star
本文从中子星的质量和半径出发，研究了核对称能对天体物理观测量的影响。本文采用密度依赖的介子-重子耦合常数的相对论平均场模型描述稠密核物质的物态方程，并引用了最近由亚核饱和密度下重离子数据得到的唯象公式中对称能的密度依赖关系。由于超子可以参与中子星内部致密物质的$β$ -平衡，因此我们将超子包括在我们的估计中，并结合核对称能讨论了超子的作用。
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