Neutron Stars with Baryon Number Violation, Probing Dark Sectors
中子寿命异常被用来激发新物理学的引入,新物理学中隐藏的扇形粒子与重子数相耦合,而中子星对新物理学提供了强有力的约束。虽然中子寿命异常可能最终被证明是平凡的起源,我们用它作为动机的重子数违反,无论是真实的或明显的,和黑暗的部门可以interrupt和如何中子星观测,现在和未来,可以约束他们的方式进行更广泛的审查。
2022-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
How Macroscopic Limits on Neutron Star Baryon Loss Yield Microscopic Limits on Non-Standard-Model Baryon Decay
本文通过将双脉冲星周期延长的宏观重子损失极限与相对论平均场理论结合,从微观层面约束中子星内非标准模型重子衰变过程,并给出对暗区驱动重子生成模型的启示。
2024-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Testing baryon number conservation in braneworld models with cold neutrons
在多膜宇宙模型的背景下,两个膜世界之间的物质交换是允许的,导致我们可见世界中的重子数违反。描述了一个实验框架,以测试这样的现象与冷中子由于中子照射通过一个墙壁实验。
2013-10-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutron-antineutron Oscillation and Baryonic Majoron: Low Scale Spontaneous Baryon Violation
讨论了重子数$B$在MeV量级甚至更小的低尺度下自发破缺的可能性,从而在实验可及的水平上诱发中子-反中子振荡.一种相关的戈德斯通粒子,重子强子,可以在原子核或致密核物质中的中子到反中子跃迁中产生可观察到的效应。通过将重子数推广到$B-L$对称性,重子-重子可以等同于轻子数自发破缺所伴随的普通重子,而由于重子发射等原因,重子-重子可以等同于无中微子的$2β$.我们还讨论了重子数可能由QCD自身通过六夸克凝聚自发破缺的假说.
2015-07-20 hep-ph
Roberge-Weiss periodicity and singularity in hadron resonance gas model with excluded volume effects
针对含体积排斥效应的强子共振气体模型,研究其在纯虚重子数化学势下的Roberge-Weiss周期性,发现T≈211MeV时θ=(2k+1)π处存在奇异性,可由对偶体积排斥效应解释,且该效应在TRW下方可见并可通过格点QCD探测。
2024-12-03 hep-lat hep-ph nucl-th
Neutron stars with Hyperons in Dirac-Brueckner-Hartree-Fock approach
利用包含超子自由度的Dirac-Brueckner-Hartree-Fock(DBHF)方法研究了中子星物质的性质。为了处理物质中的超子,我们首先考察了重子自能空间部分在高密度下的重要性,然后研究了重子负能态的影响,从而给出了重子-重子散射的介质反应矩阵与重子自能之间的明确关系.在核物质静止坐标系下,我们用波恩势求解耦合的Bethe-Salpeter方程。我们假设八种非奇异和奇异介子($σ,\,δ,\,ω,\,ρ,\,η,\,π,\,K,\,K^{\ast}$)参与了重子间的相互作用。然后计算了重子的自能、物质的能量密度和压强。本文的计算提供了一个由Pauli不相容效应、两重子间的短程关联等产生的高密度中子星物质的硬态方程。我们最终预测了$2.02\,M_{\odot}$的最大中子星质量,它与最近观测到的质量$1.97\pm0.04M_{\odot}$(J1614-2230)和$2.01\pm0.04M_{\odot}$(J 0348 +0432)相一致。
2014-10-27 astro-ph.SR hep-ph nucl-ex
Bulk viscosity from neutron decays to dark baryons in neutron star matter
Iowa State University(爱荷华州立大学);Indiana University(印第安纳大学)
研究中子衰变至暗核子对中子星并合过程中输运的影响,发现暗核子使方程状态降低,从而减少 Urca bulk 黏性,但若衰变更快则可能增强黏性并抑制振荡。
2026-04-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Prospects of Detecting Baryon and Quark Superfluidity from Cooling Neutron Stars
研究了中子星冷却过程中的重子和夸克超流性。观测可以限制中子或λ超子配对间隙和恒星质量的组合。然而,在强子和夸克混合相的混合恒星中,夸克间隙大于十分之几MeV,使得夸克物质在冷却时几乎不可见。如果夸克能隙更小,夸克超流可能是重要的,但它的影响几乎不可能与其他重子成分的影响区分开来。
2000-05-10 astro-ph hep-ph nucl-th
Baryon asymmetry and neutron EDM
宇宙的重子不对称性可以由标准模型超对称扩展中固有的新的$CP$破坏源产生。这种情况下预测的中子电偶极矩是不是比目前的实验上限小得多。
1998-04-30 hep-ph
Photoproduction of Theta baryon from the neutron
我们研究了Theta^+的光生反应,Theta ^+是最近观察到的奇异五夸克态uudd(bar s)的候选者。我们在手征对称性的线性和非线性形式中采用有效的拉格朗日相互作用,研究了θ ^+的自旋和宇称的两种情况,J^P = 1/2^+和1/2^-。我们计算截面和讨论的可能性,以区别于其他。
2003-09-05 hep-ph nucl-th
Strange Baryons in Nuclei and Neutron Stars
在这篇文章中,我们回顾了超子与核子和核物质的动力学,特别注意超核。我们还讨论了超子在中子星内核的存在和这些紧凑的恒星的结构的后果。
2021-08-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Can a Large Neutron Excess Help Solve the Baryon Loading Problem in Gamma-Ray Burst Fireballs?
我们指出,在伽马射线暴(GRB)模型的重子加载问题可以得到改善,如果一个显着的比例的惯性限制火球的重子转换为中子。在某些情况下,高中子分数会导致火球中相对论性轻粒子向重子的能量转移减少。因此,在伽玛射线暴中产生所需的相对论性流动所需的能量减少了,在某些情况下减少了几个数量级。这可能与GRB模型有关,因为在中子星合并火球环境中计算出了高的中子质子比。在具有高中微子通量的致密物体附近也可能发生显著的中子过剩。
2000-09-10 astro-ph hep-ph
Testing dark decays of baryons in neutron stars
我们表明,观察质量大于一个太阳质量的中子星放置任何外来的中子衰变模式,可以解释之间的差异束和瓶测量的中子寿命的严格要求。如果中子可以衰变为稳定的、弱相互作用的暗费米子,那么中子星的最大可能质量是0.7个太阳质量,而所有测量良好的中子星质量都超过一个太阳质量。因此,$2 M_\odot$中子星的存在表明,任何超越标准模型的中子寿命之谜的解释都需要暗物质是具有高度约束相互作用的多粒子暗扇区的一部分。
2018-07-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
A Simple Testable Model of Baryon Number Violation: Baryogenesis, Dark Matter, Neutron-Antineutron Oscillation and Collider Signals
我们研究了一个简单的TeV尺度的重子数破坏模型,它解释了观测到的暗物质和重子丰度的接近。该模型具有低能量和高能量过程所产生的约束,特别是,预测了一个相当大的速率的中子-反中子($n-\bar{n}$)振荡在低能量和单喷流信号在大型强子对撞机。我们发现了一个有趣的互补性所产生的约束,从观察到的重子不对称性,暗物质和重子丰度,$n-\bar{n}$振荡寿命和LHC单喷流信号的比率。在参数空间中的区域中,发现$n-\bar{n}$振荡寿命比LHC约束更受约束,这说明了下一代$n-\bar{n}$振荡实验的重要性。
2018-02-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Vector current conservation and neutrino emission from singlet-paired baryons in neutron stars
通过精确地考虑矢量弱流守恒,重新计算了中子星中由重子单重态库珀配对引起的中微子发射。通过矢量弱流得到的中微子发射率比前人的结果小几个数量级。这使得来自质子或超子的单重态配对的中微子辐射变得不重要。
2006-06-27 astro-ph hep-ph
Primordial Neutron Stars
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);University of Chicago(芝加哥大学);Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago(芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所);Boston University(波士顿大学);Harvard University(哈佛大学)
本文提出一种新的宇宙学场景,探讨早期宇宙中可能存在原初中子星。当重子生成产生过大的重子不对称性时,重子质量可能超过中子星最小质量,从而形成中子星。随后需通过熵注入恢复观测到的重子不对称性。
2026-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Baryon number violation from confining New Physics
中子-反中子振荡的探测将是粒子物理学和宇宙学中的一个重要发现。在文献中广泛讨论的模型中,该过程是通过在实验尺度上具有弱微扰耦合的重新物理学产生的。认识到自然界对新物理学的强度和规模一直相当回避的事实,我们讨论了一种新的机制,通过将新物理学限制在$\sim 2$ GeV,导致低能重子数违反效应。该机制预言了中子消失、中子-中子湮灭和中子-反中子振荡等重子数破坏过程。
2023-02-28 astro-ph.HE hep-ph
Realistic neutron star constraints on bosonic asymmetric dark matter
有人认为,老中子星的存在排除了非湮灭轻玻色子暗物质的可能性,例如在不对称暗物质的情况下产生的。如果非湮灭性的暗物质被中子星捕获,其密度最终将足以形成黑洞。然而,坍缩的动力学对暗物质的自相互作用非常敏感。排斥性的自相互作用,即使非常微弱,也能阻止黑洞的形成。我们认为,自我相互作用将必然存在,并估计其强度的代表性模型。我们还考虑了暗物质与核子的共湮灭,这在许多非对称暗物质模型中自然产生,并且再次起到防止黑洞形成的作用。我们演示了如何排除区域的暗物质参数空间收缩,这种相互作用的强度增加,并得出结论,中子星的观测不排除最现实的玻色子非对称暗物质模型。
2013-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Hybrid neutron stars among mass gap objects are excluded by twin stars at $1.4\,M_\odot$
University of Wroclaw(弗罗茨瓦夫大学);A. Alikhanyan National Science Laboratory(阿利哈尼扬国家科学实验室);Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心);Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)(高级系统理解中心);Institute of Independent Studies(独立研究学院);Institute of Experimental Physics, University of Wroclaw(弗罗茨瓦夫大学实验物理研究所)
通过通用混合状态方程和贝叶斯分析,研究质量间隙($2.5 < M_{\rm max}/M_\odot < 5.0$)中的致密天体是否为混合星,发现质量间隙混合星需要极早的解禁闭和极硬的夸克物质,但贝叶斯分析倾向于在典型中子星质量 $1.4\,M_\odot$ 附近出现解禁闭和质量双胞胎星,若证实则排除混合星作为观测到的质量间隙致密天体的候选者。
2026-10-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Cosmological and astrophysical probes of dark baryons
我们研究了“暗重子”的宇宙学和天体物理学特征,这是一种与中子混合的中性费米子。由于混合是通过夸克水平上的高维算子进行的,因此高能暗重子的产生得到了增强,因此它在早期宇宙中的丰度可能是显着的。把它的初始丰度作为一个自由参数,我们得到新的,强大的限制的性质的黑暗重子。原始核合成和宇宙微波背景提供了强的约束,由于中子通过其诱导跃迁偶极相互转换为暗重子,并由于暗重子的后期衰变。此外,中子星中的中子可以缓慢地衰变为暗重子,提供了一种新的热源,但受到脉冲星温度测量的限制。考虑到所有的约束条件,我们确定参数空间的黑暗重子可以是一个可行的暗物质的候选人,并讨论有前途的途径探测它。
2020-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Deconfinement of non-strange hadronic matter with nucleons and $Δ$ baryons to quark matter in neutron stars
本文在相对论平均场框架下,在有效手征模型下,探讨了中子星物质中形成1232 MeV $Δ$重子的可能性。随着δ-介子耦合的变化,与施加在它们上的约束一致,得到的状态方程和中子星的性质计算静态和球形配置。在我们的模型框架内,$Δ$ s的临界形成密度和中子星的性质被发现是非常敏感的等矢量耦合相比,标量或矢量耦合。本文基于QCD理论,重新讨论了$Δ$之谜,并寻找了从非奇异强子物质(包括核子和$Δ$)到非奇异夸克物质相变的可能性。由此得到的混合星构型满足质量最大的恒星PSR J1614-2230和PSR J 0348 +0432在静态条件下的观测质量约束。我们的半径估计值完全在QLMBX观测分析的限制范围内。计算得到的$R_{1.4}$值与最近观测到的中子星合并产生的引力波(GW 170817)的边界值一致。我们的混合状态方程也满足了PSR J 0737 -3039研究中对重子质量的约束。\noindent{Keywords: Delta baryons, Quark matter, Phase transition, Equation of State, Neutron Stars, Hybrid Stars}
2018-11-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Limiting Equivalence Principle Violation and Long-Range Baryonic Force from Neutron-Antineutron Oscillation
我们指出,如果重子数破坏的中子-反中子振荡被发现,它将在$10^{19}$的一部分水平上对偏离爱因斯坦等效原理施加强限制.如果这种偏离是由于与重子数$B$(或$B-L$)耦合的长程力的存在,那么它将意味着对规范玻色子与重子数流耦合的强度有非常严格的限制。例如,如果力介导的重子数的强度$α_B$和它的范围是大于1兆秒差距,我们发现的极限是$α_B \leq 2\times 10^{-57}$,这是比所有其他现有的边界强得多。对于较小的力的范围,我们得到稍微弱一些,但通过考虑地球和太阳的势能,仍然是严格的界限。
2016-06-27 hep-ph
Implications of baryon asymmetry for the electric dipole moment of the neutron
在N=1的超引力超对称标准模型框架下,研究了宇宙电弱相变时的重子生成问题。这个模型包含了一个新的来源CP破坏的质量平方矩阵的squarks,这可能使$t$ squarks介导的电荷输运机制产生重子不对称性。在单圈水平上,同一CP破坏源也会引起中子的电偶极矩。如果新的CP破坏相不被抑制,它表明,$t$ -夸克输运可以导致重子不对称性与它的观察值在合理的范围内的SSM参数。对于这些参数范围内的中子EDM的幅度预计不会比目前的实验上限小得多。
1997-06-09 hep-ph
Phase Transitions in Dense Baryonic Matter and Cooling of Rotating Neutron Stars
新的天体物理仪器,如skA(平方公里阵列)和IXO(以前的星座X),有望发现数以万计的新的孤立旋转中子星(中子星),中子星的低质量X射线双星(LMXB),异常X射线双星(AXP)和软伽马中继器(SGR)。这些中子星中的许多将在其活跃的生命周期中经历戏剧性的密度变化,由恒星自旋向上或自旋向下驱动,这可能引发其致密重子核心的相变。更重要的是,在LMXB中物质在中子星上的吸积被认为会导致中子星内壳的致密核聚变反应。如果奇异夸克物质是绝对稳定的,那么相关的反应速率可能会发生剧烈的变化。本文概述了需要进行的调查步骤,以探索中子星的热响应旋转驱动的相变在其核心,以及在其外壳的核燃烧方案。这种研究补充了通过粒子对撞机实验对稠密重子物质相图的探索,如在美国RHIC进行的和计划在德国达姆施塔特未来的反质子和离子研究设施进行的。
2009-11-26 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Delta baryons in neutron stars
本文应用相对论平均场描述的密度依赖耦合中子星物质,分析了两种不同物质组成:δ重子核子物质和超子δ重子核子物质的性质。δ-介子耦合允许在实验数据得到的很宽的范围内变化,而超子-介子耦合则适合于超核性质。研究了无解除禁闭相变的中子星性质。验证了许多模型被排除在外,因为在达到最大质量组态之前,有效核子质量为零。不含超子的三角洲占主导地位的致密星是可能的,三角洲星。结果表明,在参数选取方便的情况下,存在80%的δ重子位于中心的δ星是可能的。然而,超子的存在降低了δ重子分数,在中心低于20%,在2-3饱和密度下低于30%。讨论了在δ重子存在时,由于δ重子与$ω$介子的耦合较强,超子软化不那么剧烈,并且状态方程的刚度由高密度时的$ω$优势决定.声速很好地反映了这种行为。脉冲星RX J 0720.4 -3125的紧凑性决定了$x_{σΔ}>x_{ωΔ}>1$和$x_{ρΔ}>1$。
2022-06-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Holographic baryons, dense matter and neutron star mergers
本文利用全息V-QCD模型研究高温高密QCD状态方程,预言核物质到夸克物质的强一级相变,并在与GW170817一致的中子星并合模拟中研究夸克物质的形成。
2023-07-04 hep-ph nucl-th
Gamma Ray Bursts from Baryon Decay in Neutron Stars
标准的不破电弱理论被认为可以消除重子数。在中子星的核心中,由于双星合并事件引起的引力不稳定性,当中子星的密度发散时,重子数对称性可以恢复。我们认为,对于某些双希格斯模型与离散对称性,这一过程可能会导致一个扩大的自我维持的燃烧前,将整个中子物质转化为辐射。这个过程将在~10^{-4}秒内释放~10 ^{54}尔格的电磁辐射,重子污染可以忽略不计。由于与周围星际气体的相互作用,产生的火球将具有产生伽马射线暴所需的所有属性。随后的希格斯衰变将产生一个可能观测到的~100 GeV中微子中的~10^{52}尔格的毫秒爆发。上述机制也可能导致了早期宇宙中的电弱重子生成,导致了今天观测到的物质-反物质不对称。
1997-12-15 astro-ph hep-ph
Neutron Portal and Dark Matter-Baryon Coincidence: from UV Completion to Phenomenology
Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)(宇宙理论物理中心,基础科学研究院);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大东京-李政道研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);School of Physics, Henan Normal University(河南师范大学物理学院)
本文通过中子通道操作符连接可见与暗物质不对称性,解决暗物质-重子巧合问题,并探讨其紫外完成与现象学联系。
2026-09-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Effects of quark core sizes of baryons in neutron star matter
本研究利用NJL模型和排除体积框架,探讨重子夸克核心尺寸对中子星物质状态方程的影响,发现其排斥效应不足以解决超子难题。
2025-03-26 hep-ph nucl-th
Delta baryons and diquark formation in the cores of neutron stars
我们研究了冷中子星的强子-夸克相变,并考虑到(i)观测到的重夸克最大质量的极限,(ii)由中子星合并发射的引力波推断的潮汐性质的约束,以及(iii)由NICER观测到的中子星热点的质量和半径约束.特别注意中子星物质中可能存在的$Δ(1232)$重子。我们的研究结果表明,这种粒子可能构成了中子星中重子的很大一部分,因此对这类天体的性质,特别是它们的半径有着重要的影响。这部分是由于$Δ$的低密度出现在理论上可辩护的介子-超子、SU(3)ESC 08模型和介子- $Δ$耦合常数的广泛范围内。强子物质的夸克物质的过渡,在2SC+s凝聚相处理,发现只发生在中子星非常接近的质量峰。然而,如果把相变看作是麦克斯韦式的(尖锐的),夸克物质仍然可能在恒星的总物质中占相当大的比例,在这种情况下,位于引力质量峰值之外的中子星将保持稳定,不会受到引力坍缩的影响。在这种情况下,对引力坍缩的不稳定性被转移到一个新的(终端)质量,不同于恒星序列的最大质量,产生稳定的紧凑物体,其引力质量与传统分支上的中子星相同,但其半径最多小1公里。我们研究的状态方程的所有模型都在Annala { \it et al.}最近建立的范围内。(Nature Physics,2020)
2020-08-14 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
EoS for massive neutron stars
利用相对论Hartree-Fock近似,我们详细研究了中子星物质的性质。在计算中,我们不仅考虑了矢量介子与八重态重子的张量耦合和相互作用顶点处的形状因子,而且考虑了重子内部(夸克)结构的变化。相对论Hartree-Fock计算有两种方法:一种是用SU(6)(夸克模型)对称性确定的耦合常数计算,另一种是用SU(3)(味)对称性确定的耦合常数计算。对于后一种情况,我们使用最新的奈梅亨(ESC 08)模型。然后,非常值得注意的是,在SU(3)对称性下的核心物质的粒子组成与SU(6)对称性下的完全不同。在SU(6)对称中,所有八重态重子都出现在$\sim 1.2$ fm $^{-3}$以下的密度区域,而在ESC 08模型中,只产生了π ^-超子。此外,内部重子结构的介质修改硬化了核心物质的状态方程。考虑到所有这些影响,我们可以得到中子星的最大质量,这与最近观测到的质量1.97 \pm 0.04 M_ \sun(PSR J1614-2230)是一致的。由此我们得出结论:介子-重子耦合中SU(6)对称性向SU(3)对称性的扩展以及物质内部重子结构的变化必然会增加中子星的质量。此外,顶点形状因子和Fock贡献(包括矢量介子引起的张量耦合)的影响对于描述核物质是不可缺少的。特别是,Fock项对于再现核物质中对称能a_4(\simeq 30 - 40 MeV)的较佳值是非常重要的。
2012-07-06 astro-ph.SR hep-ph nucl-ex
Strange quark stars: the role of excluded volume effects
本研究通过纳入排除体积效应的夸克质量密度依赖模型,分析了奇异夸克星的性质,发现该效应不影响稳定性窗口但显著提高最大引力质量,并使模型符合包括HESSJ1731在内的现代天体物理观测约束。
2024-05-28 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
QCD phase diagram at finite baryon and isospin chemical potentials in Polyakov loop extended quark meson model with vector interaction
本文利用具有矢量相互作用的Polyakov圈扩展夸克介子(PQM)模型研究了同位旋非对称物质的QCD相图。发现临界点温度在同位旋不对称物质中降低,在大的同位旋化学势下消失。我们还讨论了中子星核的QCD相变。通过比较PQM中的QCD相图和相对论平均场模型中中子星物质的重子化学势和同位旋化学势,我们发现由于大的同位旋化学势,中子星核中的手征相变的阶数可能是交叉的.
2013-05-23 hep-ph nucl-th
Searches for baryon number violation in the HIBEAM-NNBAR experiment at the European Spallation Source
本文介绍 ESS 的 HIBEAM-NNBAR 两阶段实验,利用高亮度中子源高灵敏度搜寻中子转化为反中子或惰性中微子,以检验重子数破坏并探索宇宙重子不对称性起源。
2023-09-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Simplified models with baryon number violation but no proton decay
我们列举了最简单的模型,重子数违反在经典水平,但不引起质子衰变。这些模型具有SU(3)× SU(2)× U(1)两种表示的标量场,并使重子数偏离两个单位。有些模型会引起中子-反中子振荡,而有些模型也会使轻子数偏离两个单位。我们讨论了在下一代实验中中子反中子振荡可测量的标量质量范围。我们简要概述了这些模型的现象,然后集中在其中一个更定量的讨论中子反中子振荡,宇宙学重子数的产生,中子的电偶极矩,和中性K介子混合。
2012-12-19 hep-ph hep-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 Stars with a Stable, Light Supersymmetric Baryon
如果存在轻胶子,那么最轻的含有胶子的重子,\OSO,可能是自相互作用暗物质的候选者。在这种情况下,对观测到的比率$Ω_{dm}/Ω_b \approx 6-10$的最简单解释是$m_{S^0} \sim 900$ \MeVcs ;目前粒子物理学并不排除这一点。这样的\OSO可能存在于中子星中,超子形成是中间阶段。我们用\OSO计算了高密度物质的平衡组成和状态方程,发现用\OSO计算的中子星性质在很宽的参数范围内与观测结果一致。特别是,非旋转恒星的最大质量是$1.7-1.8 M_\odot$,而\OSO的存在有助于调和观测到的冷却速率与超子形成。
2001-04-10 astro-ph hep-ph
Tracing Remnants of the Baryon Vector Current Anomaly in Neutron Radiative Beta Decay
哈维、希尔和希尔发现,在标准模型的完全电弱对称性下测量QCD的轴向异常时,在低能下出现了涉及核子、光子和弱规范玻色子的意想不到的相互作用。在这篇文章中,我们考虑如何通过中子辐射β衰变中的三重产物动量相关来隔离这种相互作用。这种相关性既是奇偶性的,也是单纯的时间反演奇性的,因此在标准模型中,除了末态相互作用(FSI)引起的效应之外,它是消失的。然而,相关性可以产生的CP破坏源超出标准模型,这样的耦合,是自旋无关的,不受约束的非观测的中子电偶极矩(EDM)。我们认为,其强度的限制,可以确定在现有的和预期的设施,以及从已知的FSI诱导相关的大小。我们还简要地考虑了核β衰变研究的可能性以及μ子诱导反应研究的前景。
2011-01-06 hep-ph nucl-th
Effects of mirror dark matter on neutron stars
如果暗物质是由镜像重子构成的,那么它们存在于所有引力束缚结构中。在这里,我们研究镜像暗物质对中子星的影响,并讨论可能的观测结果。广义相对论流体静力学方程被推广到球形物体与多个流体的重力相互作用。我们使用的标准模型的最小奇偶对称扩展,这意味着在两个部门的微观物理是相同的。我们发现,质量半径关系显着修改的存在下,百分之几的镜像重子。这种效果模仿了其他外来植物的效果,例如,夸克物质与通常认为中子星平衡序列是唯一的观点相反,我们证明了它依赖于镜像重子与普通重子的相对数目。因此,它是历史依赖的。核心坍塌的临界质量,即,产生中子星的过程在镜像重子的存在下被改变。我们计算修改后的Escherasekhar质量,并将其与多项式拟合。百分之几的镜像重子足以使核心坍缩的临界质量降低~ 0.1M_sun。这可能允许形成非常紧凑的低质量中子星。
2009-05-18 astro-ph hep-ph
Baryon Stopping at HERA: Evidence for Gluonic Mechanism
H1实验[1]的最新结果证实了质子海在小$x$处存在实质性的重子不对称性,其量级与hep-ph/9607486中的预测一致。这有力地支持了[3]的观点,即重子数可以通过胶子在一个大的快度区间内传递而不衰减。在本文中,我们计算重子不对称性对产生的强子的关联多重性的依赖性,这是非常敏感的基础动力学。与文献[1]的数据比较,证实了胶子机制在重子数转移中的主导地位,排除了价夸克交换的任何实质性贡献。
1998-12-04 hep-ph nucl-th
Hyperons in neutron stars
利用Dirac-Brueckner-Hartree-Fock方法研究了包括超子在内的中子星物质的性质。在计算中,我们考虑了重子矢量自能和标量自能的时间和空间分量。此外,还部分地考虑了重子负能态的影响。我们得到了$2.08\,M_{\odot}$的最大中子星质量,这与最近观测到的大质量中子星是一致的。我们讨论了物质中超子的一种普遍的、排斥的三体力。
2015-01-22 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Baryon number violation in supersymmetry: Neutron-antineutron oscillations as a probe beyond the LHC
本文综述了超对称性中重子数破缺的研究现状,并展望了通过对中子-反中子振荡的新探索而超越现有研究的前景。其主要动机是最近提出的中子-反中子振荡实验在欧洲SputtersSource在瑞典隆德,预计将能够提高目前的准自由制度的跃迁概率的三个数量级的约束。我们考虑各种过程涉及超伙伴,引起中子-反中子振荡,并提取相应的简化模型,包括最相关的超伙伴和耦合。在这些模型中,我们重铸和确定的排除限制,从大型强子对撞机的搜索,以及从搜索的味道转变,CP破坏和双核衰变。我们发现,对于参数空间的某些区域,建议的中子-反中子实验具有超越所有其他实验的范围,因为它可以探测多TeV范围内的胶子和夸克质量。
2017-10-17 hep-ex hep-ph
Constraints on hadron resonance gas interactions via first-principles Lattice QCD susceptibilities
我们研究强子共振气体(HRG)模型的扩展超出了理想的情况下,将吸引力和排斥力的相互作用到模型。当考虑额外的状态超过那些测量的高置信度的粒子数据组,有吸引力的修正HRG模型中的整体压力。另一方面,我们还应用排除体积修正,通过打开排斥(反)重子-(反)重子相互作用来确保重子没有重叠。我们强调这两个扩展的互补性,并确定保守的电荷亲合性的组合,使我们能够单独约束它们。特别是,我们发现有趣的比率,敏感的一个校正,而不是另一个。这允许我们分别约束排除的体积和粒子谱效应。对现有晶格结果的分析表明,在重子奇异性扇区中存在额外的态和排斥重子相互作用,表明超子比非奇异重子具有更小的排斥核。我们注意到,这些结果是有趣的重离子碰撞系统在LHC和RHIC。
2022-11-08 hep-lat hep-ph nucl-th
Antistars or antimatter cores in mirror neutron stars?
中子$n$振荡为镜像中子$n'$,它的伙伴来自暗镜像扇区,可以逐渐将普通中子星转变为由部分镜像暗物质组成的混合星。镜像中子星中发生的逆过程的意义取决于镜像扇区中重子不对称性的符号。也就是说,如果它是负的,就像某些重子发生的情景所预测的那样,那么$\bar{n}'-\bar{n}$跃迁就会产生一个被引力困在镜像星内部的反物质核心。这种反物质核心上吸积气体的湮灭可以解释$γ$ -源候选者的起源,其不寻常的光谱与最近在费米LAT目录中发现的重子-反重子湮灭相兼容,此外,镜像中子星合并后逃逸的部分反物质可以产生宇宙反氦和更重的反核的通量,这些反核在AMS-02实验中被捕获。
2021-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Relativistic direct Urca processes in cooling neutron stars
导出了中子星中简并重子物质中直接Urca过程引起的中微子能量损失的相对论表达式。我们使用两种不同的方法来计算我们感兴趣的反应所引起的发射率。首先,我们用费米的“黄金法则”进行一个标准的计算。第二个计算,得到相同的表达式,执行与援助的偏振功能的介质。我们的中微子能量损失的结果强烈不同于以前的非相对论的结果。当考虑质子和中子之间的不对称性时,我们还讨论了通过介质中的弱带电流的反应中重子矢量流的不守恒。上述效应,没有讨论的文献中,以前,大大修改的极化函数的重子物质中感生的弱带电电流。
2001-10-16 astro-ph hep-ph nucl-th
Exotic Baryons in Hot Neutron Stars
本文研究了包含核子、超子和 $Δ$ 共振态的热中子星物质等熵状态方程,发现 $Λ$ 是主要奇异粒子,新粒子的引入会降低温度,且中微子扩散与熵变显著影响恒星的质量与半径。
2023-09-15 hep-ph nucl-th
Constraints on Phase Transitions in Neutron Star Matter
本文基于中子星核心声速的推断结果,指出状态方程必须足够硬以支撑最重脉冲星,从而将核心内可能出现的相变限制为相共存密度范围很小的弱一阶相变,并据此重新审视手征对称性恢复等问题。
2024-01-22 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Renormalization-Group Invariant Parity-Doublet Model for Nuclear and Neutron-Star Matter
Justus-Liebig-Universität(吉森大学);Helmholtz Forschungsakademie Hessen für FAIR (HFHF)(黑森FAIR亥姆霍兹研究学院);GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung(GSI重离子研究中心);Technische Universität Darmstadt(达姆施塔特工业大学);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文提出一种重整化群不变的奇偶双态模型,用于研究核物质和中子星物质的热力学,重点在于通过考虑反物质真空涨落来研究奇偶对称破缺的恢复。
2026-07-22 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Baryon number violation and novel canonical anti-commutation relations
可能的中子-反中子振荡由类似于BCS理论的有效二次拉格朗日量描述。结果表明,重子数破坏项修正了中子变量$n(t,\vec{x})$的等时反对易关系。这是由Bjorken-Johnson-Low处方和结合运动方程的正则量子化建立的。这种新颖的正则行为可以引起一个重要的物理效应,这是通过分析拉格朗日,违反重子数,但引起简并有效马约拉纳费米子,因此没有中子-反中子振荡说明。从技术上讲,这个模型是用相对论的博戈留波夫变换来处理的。
2017-11-06 hep-ph hep-th
Emergent chirality and superfluidity of parity-doubled baryons in neutron stars
本文提出由宇称双重重子诱导的新型超流体,通过扩展手征对称性并引入涌现手征对称性,发现矢量型凝聚导致对称性破缺,产生无质量 Nambu-Goldstone 玻色子,为中子星性质提供新视角。
2025-04-04 cond-mat.supr-con hep-ph nucl-th
Radiative Seesaw Model with Baryon Number Violation and Upper Limit on Neutron-anti-Neutron Transition Time
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Department of Physics, University of Alabama, Tuscaloosa(阿拉巴马大学塔斯卡卢萨分校物理系)
该研究提出通过辐射锯齿机制产生中微子质量,并探讨非热性RHN产生对中子-反中子转换时间上限的影响,为物质起源提供新途径。
2026-02-06 hep-ph
The Search and Study of the Baryonic Resonances with the Strangeness S = +1 in the System of nK+ from the Reaction np -> npK+K- at the Momentum of Incident Neutrons Pn = (5.20+/-0.12)GeV/c
本文研究了入射中子动量Pn =(5.20+/-0.12)GeV/c时,反应np -> npK+K-中nK+体系奇异共振态S = +1的产生和性质。在上述系统的有效质谱中发现了一些特性。所有这些共振都具有很大的统计意义。它们的宽度与质量分辨率相当。对共振态的自旋进行了估计,构造了连接共振态质量及其自旋的转动带。
2004-10-15 hep-ex hep-lat hep-ph
Astrophysical constraints on dark-matter $Q$-balls in the presence of baryon-violating operators
标准模型的超对称扩展预言了非拓扑孤子$Q$ -球的存在。假设标准宇宙学历史在暴胀之前,$Q$ -球可以在早期宇宙中形成,并可以构成暗物质。相对较大质量的这种暗物质粒子意味着较低的数密度,使得直接探测非常具有挑战性。最强的限制来自中子星的存在,因为如果重子$Q$球被中子星捕获,$Q$球可以吸收重子数,释放能量,最终摧毁中子星。然而,在重子数违反高维算子的存在下,一旦$Q$-球达到一定的尺寸,中子星内部的$Q$-球的生长就会受到阻碍。我们重新检查的限制,并确定一些类的高维运营商的超对称$Q$球可以占暗物质。目前的限制留下了广泛的参数可用于超对称$Q$球形式的暗物质。
2016-12-05 astro-ph.HE hep-ph
The influence of strength of hyperon-hyperon interactions on neutron star properties
得到了含有奇异重子的中子星物质的物态方程。分析了超子-超子相互作用强度对所选参数组所构造的状态方程的影响。众多的中子星模型表明,超子的出现与中子星内部密度的增加有关。计算结果表明,超子-超子耦合常数的变化影响着中子星的化学组成。所得到的超子星数值模型排除了星内大量的奇异重子。
2005-06-06 astro-ph hep-ph nucl-th