Investigation of the neutron structure function via semi-inclusive deep inelastic electron scattering off the deuteron
在$x \gsim 0.3$区域研究了半包容的深非弹性电子与氘的散射中慢核子的产生,并给出了在$HERA$上可达到的运动学条件。在旁观者机制的半包容性的截面表现出的标度特性,它可以被用来作为一个独立的模型测试的旁观者机制本身的主导地位,以这种方式提供了一个有趣的工具来调查中子结构功能。还说明了从半包容性实验中提取与模型无关的中子质子结构函数比信息的可能性。
1996-08-24 hep-ph nucl-th
Deep crustal heating by neutrinos from the surface of accreting neutron stars
提出了一种新的吸积中子星深部地壳加热机制。带电π介子($π^+$)是在中子星表面的核碰撞中产生的,在活跃的吸积过程中,它们在衰变时提供进入中子星地壳的中微子流。对于大质量和/或致密的中子星,中微子将每个吸积核子的热量的$\approx 1\textrm{--} 2 \, \mathrm{MeV}$沉积到地壳内部。中微子加热的强度与先前已知的地壳深部加热源相当,例如来自致密核聚变反应,并且与冷却中子星的研究有关。我们模拟了低质量X射线双星中瞬态中子星的热演化,并在中子星MXB~1659-29的特殊情况下,我们表明,额外的深部地壳加热需要更高的热导率的中子星内地壳。更好地了解阈值附近的π介子产生截面将提高我们预测的准确性。
2018-06-29 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Set Transformer inference of the neutron star equation of state from stellar observations
University of Coimbra(科英布拉大学);Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心);INFN Sezione di Ferrara(费拉拉意大利国家核物理研究所)
本文提出置换不变的 Set Transformer,从无序中子星观测集合中学习恒星到密度的映射,重建状态方程,误差随观测数减少,且不确定性校准良好。
2026-09-28 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Semi-inclusive Deep Inelastic Electron Scattering off the Deuteron and the Neutron to Proton Structure Function Ratio
在$x \gsim 0.3$区研究了半包容的深非弹性电子与氘的散射中慢核子的产生。它示出,在观众机制的半包容性的横截面表现出的缩放属性,即使在中等值的$Q^2$($\sim$几$(GeV/c)^2$)在目前的设施,如$CEBAF$访问。这样的标度性质可以用作旁观者机制本身的主导地位的模型无关的测试,并提供了一个有趣的工具来调查的中子结构函数。说明了从半包容性实验中提取与模型无关的中子质子结构功能比信息的可能性。概述了旁观者标度在复杂核外半包容过程中的应用。
1996-07-30 hep-ph nucl-th
Neutron structure function $F_2^n(x)$ from deep inelastic electron scattering off few-nucleon systems
研究了从氘核、$^{3}He$和$^{3}H$的深部非弹性结构函数的联合测量中可靠地提取$ x < 0.85$的中子深部非弹性结构函数$F_2^n(x)$的可能性。如果适当考虑原子核结构的影响,这种提取中的模型依赖性,与原子核中核子之间可能的不同相互作用有关,被证明是弱的。提出了一个联合分析的深非弹性结构函数的这些核研究的影响超出了脉冲近似。
2001-09-03 hep-ph nucl-ex nucl-th
Neutron unpolarized structure function F_2^n(x) from deep inelastic scattering off ^{3}He and ^{3}H
证明了从$^{3}He$和$^{3}H$的深部非弹性结构函数的联合测量中安全地提取$0 \le x \le 0.9$范围内的中子深部非弹性结构函数$F_2^n(x)$的可能性。虽然原子核结构的影响是相关的,在此提取链接到$N-N$相互作用的模型依赖性被证明是弱的。
2000-09-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
A Deep Learning Approach to Extracting Nuclear Matter Properties from Neutron Star Observations
理解致密QCD物质的状态方程仍然是核物理和天体物理中的一个重大挑战。从电磁波和引力波光谱对中子星的观测为致密富中子物质的行为提供了重要的见解。下一代望远镜和引力波观测站将提供对中子星更详细的观测。利用深度学习技术将中子星质量和半径观测映射到状态方程,可以准确可靠地确定。这项工作证明了使用深度学习直接从中子星观测数据中提取状态方程的可行性,并且还可以获得相关的核物质属性,例如饱和密度下核对称能的斜率,曲率和偏斜度。最重要的是,我们证明了这种深度学习方法能够重建\textit{realistic}状态方程,并推导出\textit{realistic}核物质的性质。这突出了人工神经网络在多信使天体物理学时代提供可靠和有效的手段来提取关于致密富中子物质的状态方程和相关性质的关键信息方面的潜力。
2023-03-30 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Deep inelastic scattering from A=3 nuclei and the neutron structure function
本文对He-3和H-3的深部非弹性散射进行了全面的分析,特别着重于自由中子结构函数F_2^n的提取。核修正对He-3与H-3结构函数的同位旋加权比的抵消在1-2%之内,这导致在大x下中子与质子比F_2^n/F_2^p的当前不确定度的一个数量级以上的改善。从核波函数,包括可能的非核子组件,理论的不确定性进行了评估。此外,对He-3和H-3结构函数的测量将确定所有A < 4核中EMC效应的大小。
2003-06-19 hep-ph nucl-th
Nuclear effects and neutron structure in deeply virtual Compton scattering off 3He
核广义部分子分布(GPD)的研究是强子物理学的一项重要成就,它为获得束缚核子结构的新信息,特别是中子GPD开辟了新的途径。本文给出了脉冲近似下3 He GPD的计算结果。将显示GPD H + E和“波浪号H”之和的计算以及正确的限值。这些数量,在低动量转移,在很大程度上占主导地位的中子的贡献,使3 He是一个理想的目标,这些研究。然而,从未来的3 He数据中提取中子信息可能是不平凡的。一个程序,它考虑到在IA编码的核效应,提出。H、E和“波浪线H”的计算还允许评估杰斐逊实验室运动学中深度虚拟康普顿散射的截面不对称性。由于这些观测结果,DVCS关闭3 He可能是一个理想的过程,在未来的中子信息。
2014-04-01 hep-ph nucl-th
Extracting a free neutron structure function from proton and deuteron deep inelastic scattering data
由于缺乏自由中子靶,中子的结构函数不能直接测量,因此从氘和质子DIS数据中提取。由于氘核是一个束缚核系统,为了提取中子结构函数,需要应用模型相关的理论修正,这在大xB区域占主导地位的不确定性。本文给出了EMC效应的大小与原子核中两核子短程关联对数量之间的关系。使用这种相关性,我们提出了一个唯象的过程中提取的xB范围为0.3至0.7的自由中子结构函数。
2011-09-28 hep-ph nucl-ex nucl-th
Neutron pick-up pion transfer reactions for the formation of deeply bound pionic atoms in $^{208}$Pb
我们研究了在$^{208}Pb$上的$(n,d)$和(d,$^3$ He)反应,导致深束缚的介子原子,留下一个中子空穴。我们发展了一个理论模型来计算深束缚π原子的截面和准弹性π介子产生。结果与迄今已获得的数据进行了比较。我们表明,理论模型很好地描述了这两个反应的数据。
1998-01-05 nucl-th
Colored condensates deep inside neutron stars
它演示了如何在没有解决方案的情况下,在致密恒星内部的条件下,状态方程可以得到一个模型内,是建立在QCD拉格朗日的基本对称性,特别是手征对称性和颜色对称性。虽然在真空中,手征对称性会自发破缺,但在高密度时会恢复。然而,彩色双夸克凝聚体的形成同时打破了色对称性。结果表明,在冷密夸克物质中的强双夸克凝聚是必不可少的,支持这种状态可能存在于最近观察到的质量为2 $M_\odot$的夸克中的可能性。
2014-07-28 astro-ph.HE nucl-th
Deep Inelastic Scattering of Polarized Electrons off Polarized $^3$HE: Nuclear Effects and the Neutron Spin Structure Function
考虑到$^3$ He中的$S'$波和$D$波,以及费米运动和束缚效应,用自旋相关谱函数分析了极化电子与极化$^3$ He的深度非弹性散射中的核效应.提出了一个简单可靠的中子和$^3$ He自旋结构函数的关系式。
1993-10-22 nucl-th
Degeneracy in the inference of phase transitions in the neutron star equation of state from gravitational wave data
本文揭示强相变中子星状态方程在潮汐形变数据反演中存在新简并性:不同相变密度和半径差异可达约500米的状态方程可产生几乎相同的潮汐形变,需下一代引力波探测器和核理论进展来分辨。
2023-04-13 astro-ph.HE nucl-th
Unraveling the neutron skin thickness through jet charge in deep inelastic scattering
本研究提出利用电子-离子碰撞深度非弹性散射中的喷注电荷分布探测中子皮厚度的新方法,验证了其在不同碰撞体系中的敏感性,预测了边缘碰撞中的喷注电荷分布变化,且可推广至大型强子对撞机的相关实验,为中子皮厚度测量提供新途径。
2025-06-12 hep-ex hep-ph nucl-ex
Mapping the $N = 40$ Island of Inversion: Precision Mass Measurements of Neutron-rich Fe Isotopes
核素谱图上的核性质是提高和验证我们对核物理中强相互作用的理解的关键。我们提出了高精度的质量测量富中子铁同位素在泰坦设施进行。多重反射飞行时间质谱仪(MR-ToF-MS)首次实现了高于$600\,000$的分辨率,能够测量$^{63-70}$ Fe,包括首次高精度直接测量($δm/m \sim 10^{-7}$)$^{68-70}$ Fe,以及发现$^{69}$ Fe中的长寿命异构态。这些测量都伴随着平均场和从头计算使用最新的实现,使理论分配的自旋奇偶性的$^{69}$ Fe基态和异构态。再加上平均场计算的四极形变参数的Fe同位素链,这些结果基准的最大变形在$N = 40$岛的反转在Fe中,并揭示了在新精炼的质量表面的水平密度的趋势。
2022-03-18 nucl-ex nucl-th
Effects of nuclear deformation and neutron transfer in capture process, and origin of fusion hindrance at deep sub-barrier energies
采用量子扩散方法研究了核形变和中子转移在势垒下俘获过程中的作用。碰撞核形变随中子交换的变化对垒下聚变有着重要的影响。计算的俘获截面和测量的聚变截面在极端亚势垒能量下的各种反应的比较给我们提供了关于聚变和准裂变的信息。
2011-11-30 nucl-th
Extracting neutron skin from elastic proton-nucleus scattering with deep neural network
基于相对论冲量近似,利用深度神经网络估算$^{48}$Ca的核子密度分布与中子皮厚度,显著改善了大角度散射观测值,并测定中子皮厚度为0.211(11) fm。
2023-11-20 nucl-th
Nuclear effects in Deep Inelastic Scattering of polarized electrons off polarized 3He and the neutron spin structure functions
结果表明,在极化电子与极化$^3$ He的深度非弹性散射中起作用的核效应主要是由$^3$ He中的$S'$和$D$波产生的有效质子和中子极化引起的核效应。本文提出了一个简单可靠的中子、$g_1^n$和$^3$ He、$g_1^3$自旋结构函数的关系式。结果表明,测量$^3$ He结构函数的一阶矩可以对Bjorken求和规则进行检验。
1993-03-18 nucl-th
Extensive Studies of the Neutron Star Equation of State from the Deep Learning Inference with the Observational Data Augmentation
The University of Tokyo(东京大学);Peking University(北京大学)
我们使用质量和半径的实际观测数据讨论了中子星状态方程(EoS)的深度学习推理。我们之间的定量比较传统的多项式回归和神经网络方法的EoS参数化。为了让我们的深度学习方法将不确定性纳入观测,我们使用与观测不确定性相对应的噪声波动来增强训练数据。推导的EOS可以容纳一个弱的一阶相变,我们做了一个直方图可能的一阶区域。我们还发现,我们的观测数据增强有一个副产品,以驯服过拟合行为。为了检查通过数据增强提高的性能,我们建立了一个玩具模型作为最简单的推理问题来恢复双峰函数并监视验证损失。我们的结论是,数据增强可能是一种有用的技术,以避免过拟合,而无需调整神经网络的架构,如插入dropout。
2021-01-20 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.LG
$μ$eV-deep neutron bound states in nanocrystals
该研究通过计算证明了在数十纳米尺度的纳米晶体中存在源自核相互作用的 $-μ$eV 量级中子束缚态,并指出其波函数依赖于纳米颗粒的尺寸、维度和核自旋极化,为人工中子“分子”提供了工程自由度。
2023-08-01 nucl-th quant-ph
Tagged spectator deep-inelastic scattering off the deuteron as a tool to study neutron structure
我们给出了一个模型来描述深非弹性散射(DIS)了一个旁观质子,虚核子近似(VNA)的基础上。该模型考虑了DIS碎片与旁观质子的终态相互作用(FSI)。再散射截面的值通过与高动量旁观者数据拟合获得。利用极外推法,将低动量旁观者质子数据外推到壳层中子极上,得到自由中子结构函数。我们应用这种方法的BONUS数据集,并发现一个令人惊讶的Bjorken $x$的依赖性,表明在高$x$的中子质子结构功能比的可能上升。
2016-03-02 nucl-ex nucl-th
Mapping the Kinematical Regimes of Semi-Inclusive Deep Inelastic Scattering
我们构建了一种语言,用于识别横向微分半包容性深非弹性散射截面的运动学区域,特别是在中等到低$Q$的区域,通常非常高的能量极限之外的运动学效应的敏感性变得不平凡。部分子图像映射到幂律展开,幂律展开的主要贡献最终导致了著名的QCD因子分解定理。我们提出的方法来估计任何特定区域的整体强子运动学与运动学的一个给定的基本部分子图片的一致性。半包容深部非弹性散射的运动学的基本设置也进行了一些详细的评论。
2019-04-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Neutron single spin asymmetries from semi-inclusive deep inelastic scattering off transversely polarized $^3$He
本文研究了横向极化$^3$ He的半包容深度非弹性散射。柯林斯和西弗斯贡献的方位角单自旋不对称性的生产领先π介子的正式表达式推导,在冲量近似,并估计在即将到来的实验在JLab的运动学。AV18相互作用已被用于核动力学的一个现实的描述,核子结构已被适当的参数化的数据或合适的模型计算。计算中适当地考虑了碰撞夸克的初始横动量。从$^3$ He数据中提取中子信息的关键问题,计划揭示一些令人困惑的实验方案所产生的质子和氘核最近的测量,进行了彻底的讨论。据发现,一个模型独立的程序,广泛用于包容性深非弹性散射,考虑到在$^3$他的束缚核子的动量和能量分布,也可以应用在运动学的计划的JLab实验,虽然碎裂功能,而不仅仅是部分子分布,涉及。最终状态的相互作用在调查过程中可能发挥的作用。
2006-12-28 hep-ph nucl-ex nucl-th
(d,3He) reaction on odd-neutron nuclear target for the formation of deeply bound pionic atoms
本文研究了迄今为止尚未有人研究过的奇中子核靶上(d,3 He)反应的π原子能谱。在奇中子核靶上的(d,3 He)反应中,我们可以观察到自旋宇称为0+的偶中子核的π介子态。我们预期该介子态不会由于中子-空穴和介子态之间的剩余相互作用而产生额外的位移。对于偶中子核靶情形,由于最终的π介子态是π粒子+中子-空穴态,因此我们必须考虑剩余相互作用效应,才能从高精度的实验数据中精确地推导出π介子态的结合能。因此,除了拓宽核谱图中π原子能谱的研究领域外,(d,3 He)在奇中子靶上反应的研究对于精确地推导出π原子能的结合能,了解有限密度下π原子的性质和强相互作用的对称性等方面都具有重要意义.本文修正了偶-偶核靶情况下的公式,研究了偶-奇核靶上的π原子生成谱,并给出了117 Sn靶情况下的数值计算结果。该实验将在不久的将来在RIBF/RIKEN进行。
2013-04-02 nucl-th
Neutron Structure Function and A=3 Mirror Nuclei
我们调查深非弹性散射从He-3和H-3在一个传统的卷积处理绑定和费米运动的影响。利用真实的Faddeev波函数和核子谱函数,我们证明了在深度非弹性散射中可以提取自由中子结构函数,当x < 0.85时,核效应的抵消在2%以内.
2000-08-31 hep-ex hep-ph nucl-ex
The neutron polaron as a constraint on nuclear density functionals
我们研究的杂质(极化子)的能量,强烈的相互作用时,在费米子海的杂质-费米子相互作用的有效范围变得重要,从而映射的费米极化子的凝聚态物理和超冷原子强相互作用的中子。我们目前的量子蒙特卡罗结果,这个中子极化子,并比较这些与有效场论计算,也包括超出有效范围的贡献。我们发现,国家的最先进的核密度泛函变化很大,一般低估了中子极化子能量。因此,我们的研究结果提供了调整核密度泛函的时间奇分量,以更好地表征极化系统的约束。
2014-04-11 cond-mat.quant-gas nucl-th
Extraction of the neutron F2 structure function from inclusive proton and deuteron deep-inelastic scattering data
本文利用质子和氘核的深度非弹性散射数据及最新氘核核效应计算提取自由中子F2n结构函数,量化各类不确定度,并公开包含F2n和修正全局PDF拟合的完整DIS数据库。
2024-08-02 hep-ex hep-ph nucl-ex
Deep Learning Detection and Classification of Gravitational Waves from Neutron Star-Black Hole Mergers
激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和室女座干涉仪合作组现在已经探测到了所有三类紧凑的双星合并:双星黑洞(BBH),双星中子星(BNS)和中子星-黑洞(NSBH)。对于涉及中子星的聚并,同时观测事件产生的引力和电磁辐射,具有更广泛的潜力,以提高我们对这些事件的理解,也探索状态方程(EOS)的致密物质。然而,对引力波(GW)事件的电磁跟踪需要GW信号的快速实时检测和分类,并且常规检测方法在计算上对于下一代GW检测器的预期检测速率是过高的。在这项工作中,我们提出了第一个基于深度学习的GW信号分类结果,这些信号来自\textit{real} LIGO数据中的NSBH合并。我们首次证明,深度神经网络可以成功区分所有三类紧凑的二进制合并,并将它们与检测器噪声分离。具体来说,我们训练卷积神经网络(CNN)的$\sim 500,000$数据样本的真实LIGO噪声注入BBH,BNS,和NSBH GW信号,我们表明,我们的网络具有高灵敏度和准确性。最重要的是,我们成功地恢复了两个确认的NSBH事件的日期(GW 200105和GW 200115)和两个确认的BNS合并的日期(GW 170817和GW 190425),连同$\approx 90\%$的所有BBH候选事件从第三个引力波瞬态目录,GWTC-3。这些结果是实现低延迟实时GW检测的重要一步,从而实现多信使天文学。
2023-03-17 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Neutron valence structure from nuclear deep inelastic scattering
通过对质子和从$A = 2$(氘)到208(铅)核的深度非弹性散射(DIS)数据的全局分析,提取自由中子结构函数,研究了量子色动力学(QCD)中自旋味SU(6)对称性破缺的机制。原子核中束缚核子结构函数的改变(称为EMC效应)一直在短程关联(SRC)对中核子的普遍改变的框架内得到解释。我们提取的中子质子结构函数比$F_2^n/F_2^p$对于$x_B \ge 0.6$是常数,等于$0.47 \pm 0.04$为$x_B \rightarrow 1$,与微扰QCD和Dyson Schwinger方程的理论预测一致,与标量双夸克优势模型的预测不一致。我们还预测$F_2^{^3\mathrm{He}}/F_2^{^3\mathrm{H}}$,最近测量,但未发表,由马拉松合作,核校正功能,需要提取$F_2^n/F_2^p$从$F_2^{^3\mathrm{He}}/F_2^{^3\mathrm{H}}$,和与此提取相关的理论不确定性。
2020-04-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Bounds on the Equation of State of Neutron Stars from High Energy Deeply Virtual Exclusive Experiments
最近对合并中子星事件产生的引力波的探测为了解它们内部动力学的许多未知方面打开了一扇新的窗口。在这种情况下,一个关键的作用是由重子到夸克物质的过渡中所描述的中子星状态方程(EoS)。特别是,重中子星的脉冲双星观测需要适当的刚性致密物质,以对抗引力坍缩,这与许多唯象夸克模型的预测不同。另一方面,LIGO的观测结果有利于更软的EoS,因此为方程刚度提供了下限。我们介绍了一个量子色动力学(QCD)的中子星的重子密度制度的压力和能量密度分布直接从QCD能量动量张量的矩阵元素的描述。最近的从头计算使我们能够评估的能量动量张量在一个模型独立的方式,包括夸克和胶子自由度。我们的方法是第一次努力取代夸克模型和有效的胶子相互作用的第一性原理,完全QCD为基础的描述。最重要的是,QCD能量动量张量矩阵元连接到广义部分子分布的Mellin矩,可以在深虚拟排他性散射实验中测量。因此,我们建立了高能实验和引力波事件分析的可观测量之间的联系。两者都可以用来相互约束各自的数据集。特别是,新兴的QCD为基础的图片是一致的GW 170817中子星合并事件,一旦我们允许一个一阶相变从低密度核物质EoS的新构建的高密度夸克胶子之一。
2019-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-lat
Detection and Parameter Estimation of Gravitational Waves from Binary Neutron-Star Mergers in Real LIGO Data using Deep Learning
实时探测和估计致密双星合并产生的引力波的关键挑战之一是传统的匹配滤波和贝叶斯推断方法的计算成本。特别是,将这些方法应用于引力波探测器可用的完整信号参数空间和/或实时参数估计在计算上是禁止的。另一方面,快速探测和推断对于迅速跟踪伴随重要瞬变的电磁和天体粒子对应物,如中子星双星和黑洞中子星合并,至关重要。训练深度神经网络来识别特定信号并学习引力波信号及其参数之间映射的计算有效表示,可以快速可靠地进行检测和推断,具有高灵敏度和准确性。在这项工作中,我们应用了一种深度学习方法来快速识别和表征真实LIGO数据中中子星合并的瞬态引力波信号。我们第一次证明了人工神经网络可以及时检测和表征真实LIGO数据中的二进制中子星引力波信号,并将其与噪声和合并黑洞二进制信号区分开来。我们通过证明我们的深度学习框架正确地分类了来自引力波瞬态目录GWTC-1的所有引力波事件来说明这一关键结果[Phys. Rev. X 9(2019),031040]。这些结果强调了在机器学习方法中使用真实引力波探测器数据的重要性,并代表了实现引力波实时探测和推断的一步。
2021-07-29 astro-ph.IM gr-qc nucl-th
Breakup dynamics of a neutron-halo projectile on heavy target at deep sub-barrier energies
通过研究$^{11}{\ m Be}$弹核与$^{208}$Pb靶的相互作用,发现亚势垒能量下破裂道仍是最主要反应道,其增强源于库仑分量的连续态-连续态耦合,并推测该耦合可能通过延迟破裂过程导致出射轨迹上的破裂。
2024-07-16 nucl-ex nucl-th