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
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
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
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
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
Effects of Fock term, tensor coupling and baryon structure variation on a neutron star
在相对论Hartree-Fock近似下计算了中子物质的状态方程。在夸克-介子耦合模型下,考虑了矢量介子与重子的张量耦合,并考虑了重子在物质中内部结构的变化。我们得到的最大中子星质量$\sim 2.0 M_\odot$,这是一致的,最近观察到的,精确的质量,$1.97\pm0.04 M_{\odot}$。福克贡献是非常重要的,特别是,张量耦合的列入是至关重要的,以获得如此大的质量。物质中重子结构的变化也增加了中子星的质量。
2011-10-18 astro-ph.SR hep-ph nucl-ex
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
Neutron stars exclude light dark baryons
带有重子数和核子质量量级的奇异新粒子已经被提出,原因有很多,包括重子生成、暗物质、镜像世界和中子寿命之谜。我们表明,质量大于0.7 $M_\odot$的中子星的存在对这些粒子的严格限制,要求它们重于1.2 GeV或具有强烈的排斥性自相互作用。
2018-02-22 astro-ph.CO hep-ph nucl-ex
Scalar baryons in neutron stars
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
本文研究具有重子数的GeV尺度标量对中子星物态方程的影响,发现需非微扰大排斥性自耦合支撑两倍太阳质量中子星,还探讨了类似Coleman Q物质的吸引性自相互作用势的标量产生情况。
2026-08-12 astro-ph.CO hep-ph
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
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
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
Disentangling baryon stopping and neutron skin effects in heavy-ion collisions
University of Houston(休斯顿大学)
研究通过统计模型分析重离子碰撞中的净重子和净电荷停止效应,提出通过RHIC测量提取重子停止参数γ_B,并引入氧基线观测量r^OX以研究靶核中子皮肤厚度。
2026-04-28 hep-ph nucl-ex nucl-th
Equation of state of neutron star matter and its warm extension with an interacting hadron resonance gas
我们提出了一个插值状态方程,满足唯象建立的边界条件,在两个极端的制度,在高温和低重子密度和低温和高重子密度。我们证实,在高密度到正常核密度的几倍范围内,排除了Carnahan-Starling体积效应的强子共振气体模型能合理地拟合经验状态方程.我们确定了奇异粒子的起始点,并量化了致密物质中的奇异含量。最后,我们讨论了有限温度的影响,并估计作为重子密度的函数的热指数$Γ_{\rm th}$,这应该是一个关键的输入核心坍缩超新星和双中子星合并模拟。
2022-11-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-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
Manifestation of Hidden Symmetries in Baryonic Matter: From Finite Nuclei to Neutron Stars
用密度为$n\gsim 2n_0$ $n_0\simeq 0.16$ fm $^{-3}$的拓扑变化表示的强子-夸克/胶子对偶性可以用分数重子荷的准粒子来描述大质量致密星的核,它既不像纯重子,也不像非精细夸克.这可以被认为是Cheshire-Cat机制~ \cite{CC},它是从skyrmion自底向上得到强子-夸克连续性的机制,等价于从夸克/胶子自顶向下得到“MIT-bag”-skyrmion连续性的机制。隐藏的对称性,局部规范和伪共形(或破标),出现并产生长期存在的“有效$g_A^\ast\approx 1$“在核伽莫夫-泰勒跃迁在$\lsim n_0$和伪共形声速$v_{pcs}^2/c^2\approx 1/3$在$\gsim 3n_0$。这表明,什么一直被称为,因为很长一段时间以来,作为“淬火$g_A$“在轻核反映了什么导致在(假定的)红外固定点附近的尺度不变性的光子极限$g_A^{\rm DL}=1$。这些性质与最近在伽莫夫-泰勒跃迁和天体物理观测中的观测结果相矛盾。
2021-05-02 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
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
Density-induced dark-baryon conversion in $Δ-$admixed hypernuclear neutron stars
Birangana Sati Sadhani Rajyik Vishwavidyalaya(比朗加纳·萨蒂·萨达尼·皇家大学);Indian Institute of Science Education and Research, Tirupati(印度科学教育与研究学院提鲁帕提分校);Wroclaw University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学);Institute of Theoretical Physics, Wroclaw University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学理论物理研究所);Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
该研究探讨含超子和Δ共振的中子星物质中,密度诱导的中子向暗重子χ的自洽转换,发现超子和Δ会抑制χ丰度,且χ质量影响恒星最大质量,需同等考虑非核子自由度与暗重子。
2026-08-19 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Testing for three-body quark forces in L=1 excited baryons
利用置换群SN讨论了夸克模型与1/Nc展开式有效质量算符的匹配。作为一般过程的一个例子,我们对负宇称L=1激发重子谱进行了Isgur-Karl模型的匹配。在最一般的两体夸克哈密顿量的假设下,我们导出了在任何夸克模型中都成立的两种态的质量和混合角之间的关联。这些相关性限制了混合角,可以用来测试三体夸克力的存在。
2010-07-07 hep-ph nucl-th
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
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
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
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
The baryon coupling scheme in an unified SU(3) and SU(6) symmetry formalism
我们用统一的方法计算了自旋为1/2的重子八重态和自旋为3/2的重子十重态的重子-介子耦合常数,这种方法依赖于对称性的论点,例如存在于Walecka型模型的拉格朗日密度中的Yukawa耦合在SU(3)和SU(6)群变换下一定是不变量。重子与标量$σ$介子的耦合常数是固定的,以再现已知的超子和$Δ$共振的潜在深度,在一种方法,可以扩展到所有的粒子。然后,我们应用计算出的耦合常数来研究中子星物质与超子和三角洲混合到其组成。我们的结论是,$Δ^-$是迄今为止最重要的外来粒子,可以在中子星内部。它总是存在的,独立于所选择的参数化,并且一旦它的开始发生在非常低的密度时,它可能出现在几乎每一个已知的中子星中。然而,它的存在会影响典型的1.4 M $_\odot$恒星的天体物理性质,在某些情况下,它甚至会导致最大质量的增加。
2022-11-30 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
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
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
Hadron-Quark Crossover and Hot Neutron Stars at Birth
基于高密度强子-夸克交叉,我们构造了一个新的有限温度等熵状态方程。利用新的物态方程,我们研究了具有典型轻子分数($Y_l=0.3-0.4$)和典型重子熵($S=1-2$)的热中子星的诞生结构。由于在高密度下夸克自由度的逐渐出现,有强子-夸克交叉的热中子星中心的温度T和重子密度比没有交叉的热中子星中心的温度T和重子密度小2倍或更多.热中子星收缩为1.4太阳质量的冷中子星所释放的典型能量约为0.04太阳质量,自旋上升率约为14%。
2015-06-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
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
MSW effect with quark matter: Neutron Star as a case study
近年来,各种天体物理研究结果表明,在中子星的核内可能存在具有$Λ^0, Σ^0, Ξ, Ω$等重子共振的奇异夸克物质。我们发现下夸克完全转变为奇夸克的共振条件需要极大的物质密度($ρ_u \simeq 10^{5}\,\mbox{fm}^{-3} $)。尽管如此,中子星提供了一个最好的条件,转换是统计上显着的,这是相同的顺序,预计从施加电荷中性条件。这有可能解决超子之谜以及稠密重子物质的状态方程。
2022-08-14 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dark interactions in neutron star interiors: the interplay of baryons, dark matter, and dark energy
本文通过在中子星 TOV 方程中引入重子、暗物质和暗能量之间的能量交换源项,对比三种耦合模型,揭示了暗相互作用对中子星质量半径关系的软化效应及其可观测宏观印记。
2025-09-20 astro-ph.HE 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
Neutron stars and phase diagram in a hard-wall AdS/QCD model
本文利用简化的全息硬壁模型研究了(大- $N_c$)QCD的相图,模型中包含一个动态标量场和一个表示涂抹的瞬子/重子密度的均匀Antrum。由此产生的相图是定性一致的预期,包括介子,重子,夸克和夸克-胶子等离子体阶段。与其他全息模型一样,我们也发现了重子爆米花跃迁,它在大化学势下表现为交叉。然后我们评估核物质状态方程,这是相当僵硬的一个大的峰值声速以上的共形限制,构造相应的中子星使用TOV方程,最后使用一个完整的数值重力/流体力学计算提取的引力波信号的中子星合并。
2022-06-19 astro-ph.HE hep-ph hep-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
Testing of T-odd, P-even interactions by nonpolarized neutron transmission through a nonpolarized nuclear target placed into electric field
描述了一种新的研究时间反演破坏的可能性。它包括测量非极化中子通过置于电场中的非极化核靶的透射
2003-12-01 hep-ph
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
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
Testing the density matrix expansion against ab initio calculations of trapped neutron drops
微观输入到一个通用的核能密度泛函可以通过密度矩阵展开(DME),这是最近恢复和改进。几个DME的实施策略进行了测试的谐波陷阱中的中子滴系统进行比较,Hartree-Fock(HF)和从头算无芯全组态(NCFC)计算模型的相互作用(明尼苏达势)。新的DME与哈特里贡献的精确治疗被发现最好地再现HF结果和补充功能与适合Skyrme样的接触条款显示系统的改进,对完整的NCFC结果。
2011-06-17 hep-ph nucl-th
Testing confining potentials through meson/baryon hyperfine splitting ratio
本文讨论了一个可以从强子谱中导出的量--K介子的色超精细分裂与σ重子的色超精细分裂之比。它将表明,在组分夸克模型中,这个比率只取决于强子内接触几率的比率。我们计算这个比例假设几个唯象势模型,并表明,最好的协议与数据是从康奈尔潜在的库仑+线性。因此,色超精细相互作用的分析证实了基于夸克偶素谱的康奈尔势的偏好。
2007-03-18 hep-ph
Excluded-volume model for quarkyonic matter II: Three-flavor shell-like distribution of baryons in phase space
我们扩展了包含奇异粒子的同位旋对称双味稠密夸克物质的排除体积模型[Phys. Rev. C 101,035201(2020)],并讨论了它对中子星的影响。重子的有效尺寸由短程区的发散硬核势定义。在硬核密度附近,近距离的重子之间的排斥核导致重子数密度饱和,并从低相空间产生微扰夸克,根据泡利不相容原理,导致重子的类壳分布.奇夸克费米海总是在高密度下出现,而$Λ$超子壳层只在$Λ$超子的有效尺寸小于核子的有效尺寸时出现.我们发现奇异夸克物质的压力可以大到足以支撑两倍太阳质量的中子星,并且可以有很大的声速$c_s^2 \simeq 0.7$。在大多数大质量中子星的内核,微扰夸克携带的重子数约占30%。
2020-12-09 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
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
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
Gravitational wave signatures of phase transition from hadronic to quark matter in isolated neutron stars and binaries
在高温和高密度下物质的基本组成已经吸引了物理学家很长一段时间。最近重离子对撞机的研究结果丰富了高温低重子密度下的量子色动力学相图。然而,在低温和有限(主要是中间)重子密度的阶段仍然没有探索。理论量子色动力学计算预言了在这样的密度下从强子物质到夸克物质的相变。目前,探测这种密度的最佳实验室位于中子星的核心。如何利用引力波探测孤立中子星和双星中的中子星的这种相变特征的最新结果。孤立的中子星将探测极低温区,而双星中的中子星将探测中温区的有限重子密度。我们还将讨论这种相变的引力波信号是否是唯一的,以及探测这种信号所需的探测器规格。
2022-12-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
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
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
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
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
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
QCD equations of state and speed of sound in neutron stars
中子星是量子色动力学(QCD)中研究致密物质的宇宙实验室。中子星的可观测质量-半径关系由QCD状态方程确定,并能反映QCD相变的性质。在过去的十年里,中子星有了历史性的发现,两个太阳质量的中子星和中子星合并事件的发现,对状态方程施加了严格的约束。虽然一些状态方程的构造,以满足这些约束条件,理论上的挑战是如何调和这些结构与预期的强子物理和介质中的计算的微观物理。在这篇简短的文章中,我们简要地回顾了最近的观测结果,并讨论了它们对致密QCD物质的影响,涉及到低密度和高密度极限下的QCD约束,类QCD理论,以及重子-重子相互作用的格点量子色动力学结果。
2021-05-01 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
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
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
Electrobaryonic axion: hair of neutron stars
本文首次研究同时耦合重子化学势与电磁场的电重子轴子,计算其在中子星表面形成轴子毛发的过程,并发现轻轴子发射对中子星冷却有显著贡献。
2024-05-01 astro-ph.HE hep-ph hep-th