Saturation of Nuclear Matter and Roles of Many-Body Forces: nuclear matter in neutron stars probed by nucleus-nucleus scattering
南部洋一郎在核物理学的基础发展时期留下了巨大的足迹,包括他对核力排斥核心的基本成分及其与核物质饱和度的关系的开创性见解。本文从真实核力和对称核物质以及中子星物质的饱和性质出发,着重介绍了基于Brueckner G矩阵理论的碰撞核相互作用模型的最新进展。详细介绍了最近提出的一种在实验室中通过核-核弹性散射分析提取核物质饱和性质和中子星刚度的独特方案。
2016-04-24 hep-ph nucl-th
Nuclear physics inputs for dense-matter modelling in neutron stars. The nuclear equation of state
本文通过核子元建模和贝叶斯分析,结合低密度核物理与高中子星约束,生成状态方程后验分布,并讨论中子星结构与观测的关联。
2023-11-13 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear Pairing Gaps and Neutron Star Cooling
我们研究了孤立中子星的冷却,特别是考虑到核配对间隙的重要性。采用Brueckner-Hartree-Fock方法导出的微观核物质状态方程,并结合相容的中子和质子对能隙。然后,我们研究了修改的差距最终推导出的中子星质量分布的影响。我们发现,利用质子1 S 0 Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)能隙(约减少40%)和没有中子3 P2配对,可以实现对当前所有冷却数据的一致描述,并可以预测合理的中子星质量分布.
2020-10-08 astro-ph.HE nucl-th
The equation of state of neutron stars and the role of nuclear experiments
中子星是在极端条件下探测物质的独特实验室,在陆地实验室中无法获得。在这里,我们讨论的中子星状态方程的建模,特别是在最近的约束来自核物理(实验和从头计算)和天体物理观测。
2021-10-06 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear Neutron Haloes as Seen by Antiprotons
讨论了原子态反质子的核相互作用。计算了单个核子俘获事件的总宽度和部分宽度。这些比较的X射线和最近的单核子捕获数据。中子或质子的俘获率测试了极端核表面的核密度分布。对最近发现的中子晕和质子晕进行了分析。
1995-07-12 hep-ph nucl-th
Properties of neutron star crust with improved nuclear physics: Impact of chiral EFT interactions and experimental nuclear masses
基于手征EFT相互作用的均匀物质多体计算和实验核质量的可压缩液滴方法被用来研究中子星壳的性质。八个手征EFT哈密顿和一个有代表性的唯象力(SLy 4)面临。我们发现,地壳的一些性质,例如集群质量,电荷和不对称性,主要是由接近饱和密度的对称物质性质决定的,因此主要受实验核质量的约束,而其他性质,例如,每个粒子的能量、压力、声速主要受中子物质中的低密度预测的影响,其中手征EFT和唯象力基本上不同。
2021-09-24 astro-ph.HE nucl-th
The Nuclear Equation of State and Neutron Star Masses
中子星是研究致密物质的宝贵实验室。最近的观测发现了大质量和低质量的中子星,也对中子星的半径进行了限制。由于中子星最大质量的存在,最大质量的测量对高密度状态方程有很大的影响。最小质量的测量和质量的分布对中子星的祖先和形成机制有意义。质量和半径观测的集合可以现实地限制致密物质的性质,特别是核饱和密度附近的核对称能的行为。同时,各种核实验正在逐步限制描述核物质状态方程对称性的参数范围。此外,纯中子物质的新理论研究也提供了新的见解。这些对致密物质的观测、实验和理论限制,当结合在一起时,现在正揭示出一种显着的趋同。
2013-05-15 astro-ph.HE nucl-th
Equation of state of dense nuclear matter and neutron star structure from nuclear chiral interactions
利用新近在手征微扰理论(ChPT)框架下导出的真实的二体和三体核相互作用,包括$Δ(1232)$同量异位素中间态,我们报道了零温下致密对称核物质、纯中子物质、非对称和$β$稳定的核物质的一个新的微观状态方程.该状态方程以表格形式和参数化形式提供,可用于双中子星合并的数值广义相对论模拟。本文用我们的$β$稳定核物质的新物态方程计算了非旋转中子星的各种结构性质,该物态方程是在Brueckner-Hartree-Fock近似下用Brueckner-Bethe-Goldstone量子多体理论导出的。中子星的性质计算数值求解Tolman-Oppenheimer-Volkov结构方程。我们的物态方程模型能够再现对称核物质的经验饱和点、对称能$E_{sym}$以及在经验饱和密度$n_{0}$下的斜率参数$L$。此外,我们的EOS模型是兼容的实验数据,从能量范围从几十兆电子伏到几百兆电子伏的每个核子之间的碰撞。这些实验提供了一个选择性的测试约束核EOS高达$\sim 4 n_0$。我们的物态方程模型与目前测量的中子星质量,特别是PSR~ J 0348 +0432中子星的质量$M = 2.01 \pm 0.04 \, M_{\odot}$是一致的。
2018-05-30 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear Equation of State and Neutron Star Cooling
我们用相对论和非相对论的致密核物质模型研究了中子星的冷却。我们着重讨论了核模型的不确定性、包层区的元素组成以及中子星核壳超流性的形成。$2 M_\odot$中子星PSR J 1614 -2230和PSR J 0343 +0432的发现引发了高密度刚性核物质状态方程的复兴。同时,对仙后座A中一颗中子星的10多年观测,为我们提供了非常精确的中子星热演化数据。中子星的质量和温度都依赖于核物质的物态方程,因此我们首先寻找在合理范围内同时满足质量和温度约束的核模型。利用选定的模型,我们探讨了元素组成的影响,在evenlope地区,并在中子星的核心和地壳的超流性的存在。由于在包络区域中的粒子的组成的不确定性,我们得到一系列的冷却曲线,可以覆盖大量的区域的观测数据。
2017-02-18 astro-ph.HE nucl-th
Screening of nuclear pairing in nuclear and neutron matter
本文讨论了在不同近似下中子和核物质的$^1S_0$和$^3S_1$配对通道中的屏蔽势。结果表明,在核物质中,对势的顶点修正比在中子物质中强得多。
2005-03-03 nucl-th
Neutron star mass formula with nuclear saturation parameters for asymmetric nuclear matter
低质量中子星与核饱和参数直接相关,因为它们的中心密度肯定很低。我们已经找到了一个合适的核饱和参数组合来表示中子星质量和引力红移,即,具有对称核物质不可压缩性$K_0$和密度相关核对称能$L$的$η\equiv (K_0L^2)^{1/3}$。在这项研究中,我们新发现的另一个合适的组合,$η_τ\equiv (-K_τL^5)^{1/6}$与同位旋依赖的非对称核物质的不可压缩性,$K_τ$,导出的中子星质量和引力红移的经验关系作为$η_τ$和归一化的中心数密度的函数。利用这些经验关系式,可以在$\sim 10\%$精度范围内计算出中心数密度小于饱和密度3倍的中子星的质量和引力红移,在几个精度范围内计算出半径.此外,我们讨论了中子星质量和半径的限制,从地面实验,使用的经验关系,与那些从天文观测。此外,我们发现$η_τ$和$η$之间的紧密相关性。通过这种相关性,我们推导出对$K_τ$的约束为$-348\le K_τ\le -237$ MeV,假设$L=60\pm 20$和$K_0=240\pm 20$ MeV。
2022-10-21 astro-ph.HE nucl-th
Bayesian modeling of the nuclear equation of state for neutron star tidal deformabilities and GW170817
我们提出的预测中子星潮汐变形的核物质状态方程的贝叶斯分析,假设在高密度的极小模型,忽略了相变的可能性。贝叶斯后验概率分布是从基于现实的二体和三体核力的微观多体理论中获得的先验信息构建的,而似然函数则结合了来自核实验的关于状态方程的经验信息。从液滴模型出发,建立了中子星壳状态方程,并通过比较非均匀物质和均匀核物质中每重子的能量,得到了核壳跃迁密度。从冷$β$平衡的中子星状态方程出发,计算了中子星的潮汐形变率以及质量-半径关系。最后,我们研究了中子星潮汐形变与有限核性质之间的关系。
2019-12-15 astro-ph.HE nucl-th
Holographic modeling of nuclear matter and neutron stars
我回顾了(致密和冷)核物质、中子星和它们的合并的全息模型。首先,我简要地讨论了目前对冷QCD物质和中子星的认识,并继续讨论了利用规范/引力对偶性来模拟冷核和夸克物质的各种方法,指出了它们的优点和缺点。然后,我专注于一个复杂的自下而上的全息框架(V-QCD)的最新结果,它也从格点量子色动力学结果,有效场论,和微扰QCD输入。稠密核物质在V-QCD中通过均匀非阿贝尔体规范场被模拟。冷核(和夸克)物质的可行“混合”状态方程可以通过使用传统方法(例如,有效场论)和全息V-QCD模型。我讨论的约束,从这种方法的性质的核夸克物质的过渡,以及中子星的属性。使用这样的混合状态方程作为输入的中子星合并的数值模拟,我也得到预测产生的引力波的频谱。
2022-07-12 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Effect of nuclear saturation parameters on possible maximum mass of neutron stars
为了系统地研究表征高密度区物理的重要性质之一--中子星可能的最大质量,本文采用不同核饱和参数值的低密度区唯象状态方程,并将其与介质中可能的最大声速表征的高密度区状态方程相联系,建立了中子星模型。推导了中子星可能的最大质量的经验公式。如果观测到大质量中子星,就有可能得到高密度区可能的最大声速的约束。
2017-01-20 astro-ph.HE nucl-th
Influence of the symmetry energy on nuclear pasta in neutron star crusts
本文研究了对称能对中子星核相和壳核相变的影响。本文采用相对论平均场方法和共存相方法研究了中子星内壳中存在的pasta相的性质。结果表明,核对称能在饱和密度下的斜率对壳核相变和帕斯塔相性质起着重要的作用。研究得到的壳核跃迁密度与对称能量斜率的相关性与其他方法得到的结果一致。
2014-05-15 astro-ph.HE nucl-th
How neutron stars constrain the nuclear equation of state
最近的中子星观测为重子物质的状态方程设置了新的约束。用手征有效场论方法描述了中子星外核中的中子占优核物质。利用Nambu-Jona-Lasinio三味模型讨论了内核含有夸克物质的可能的混合星。
2013-07-17 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Electron transport through nuclear pasta in magnetized neutron stars
我们提出了一个简单的电子输运模型,在一个可能的层外来核团簇(在所谓的核面食层)之间的地壳和液体核心的强磁化中子星。电子输运具有很强的各向异性和旋向性。这种各向异性是由于在奇异有序核团簇畴内沿局域对称轴和跨局域对称轴的电子有效碰撞频率不同以及磁场的复杂作用而产生的。我们还计算平均动力学系数的情况下,局部区域是自由取向的。可能的应用所获得的结果和开放的问题进行了概述。
2015-08-08 astro-ph.HE nucl-th
Quarks and Neutron Halo Nuclei, Nuclear Clusters and Nuclear Molecules
结果表明,$ ^{3}H $、$ ^{3}He $和$ ^{4}He $中心空穴、核内中子晕、核和核分子中的$ α- $和其它团簇效应,基本上都是由于同一种潜在效应而产生的。我们将证明核的所有这些基态性质都是夸克效应的表现。特别强调了在丰中子核中triton成团的作用。所有这些都需要隐色态的概念,而隐色态的概念是由多夸克系统的量子色动力学禁闭思想产生的。这提供了对各种核效应的全面理解,并做出了独特的预测。
1999-11-23 hep-ph nucl-ex nucl-th
From asymmetric nuclear matter to neutron stars: a functional renormalization group study
本文将以前在手征核子-介子模型中对核物质的研究推广到了同位旋非对称物质。在泛函重整化群的框架下处理了平均场近似以外的涨落。本文详细研究了核液-气相变随非对称物质中质子分数的变化。对称核物质和纯中子物质的零温物态方程与实际多体计算符合得很好。我们还研究了介质中π介子质量的密度依赖性。在中子物质的手征对称性恢复的问题得到解决,我们发现一个稳定的相位与自发破手征对称性一旦波动。最后讨论了含β平衡的中子星物质。该模型满足两个太阳质量的中子星的存在所施加的约束。
2015-02-22 hep-ph nucl-th
The maximum mass and radius of neutron stars and the nuclear symmetry energy
用量子蒙特卡罗方法计算了真实的两核子和三核子相互作用下中子物质的状态方程,说明短程三中子相互作用决定了中子星在核饱和密度和较高密度下中子物质能量的相关性.我们的模型还作出了实验上可检验的预测之间的相关性的核对称性能量和它的密度依赖性-仅由三个中子力的短程项的强度确定。同样的力对中子星的最大质量和半径提供了重要的限制。
2012-03-14 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Acceleration of a polarized neutron by internal weak nuclear forces
本研究证明极化中子自旋相干旋转时会被内部弱核力加速,该效应源于夸克间弱相互作用导致的宇称与时间反演对称性破缺,与费米常数成线性关系,其速度变化上限约为米每秒量级。
2025-04-18 hep-ph nucl-th
Functional renormalization group studies of nuclear and neutron matter
综述了泛函重整化群(FRG)方法在同位旋对称和非对称核物质以及中子物质计算中的应用。该方法是基于一个手征拉格朗日表示的核子和介子的自由度为适当的自发破缺的手征对称性的QCD的强子相。超过平均场近似的波动被视为解决Wetterich的FRG流动方程。详细研究了对称物质中的核热力学和核液-气相变,以及非对称物质中质子分数对核相变的影响。对称核物质和纯中子物质的零温物态方程与先进的从头算多体计算结果符合得很好。接触与微扰多体方法(在介质手征微扰理论)进行了讨论。作为一个有趣的测试情况下,在介质中的介子质量的密度依赖性进行了研究。讨论了核物质和中子物质中的手征对称性恢复问题。自发破缺的手征对称性相的稳定化被发现持续到重子密度高,一旦超过平均场的波动。在双太阳质量中子星存在的约束条件下,讨论了中子星物质的β平衡。
2016-10-24 hep-ph nucl-th
Lambda-nuclear interactions and hyperon puzzle in neutron stars
基于SU(3)手征有效场论导出的超子-核子相互作用,利用Brueckner理论研究了核物质和中子物质中$Λ$ -超子的介质内性质.它表明,由此产生的$Λ$单粒子势$U_Λ(p_Λ=0,ρ)$成为强烈排斥的密度$ρ$的两到三倍,正常的核物质。添加由手性$ΛNN$三体力构建的密度依赖性有效$ΛN$ -相互作用进一步增加了排斥。这些发现的后果中子星进行了讨论。我们认为,对于具有SU(3)EFT势性质的超子-核相互作用,在中子星的核心中,超子形成的起始点将移向极高的重子密度,从而可能解决所谓的超子之谜.
2017-06-09 astro-ph.HE nucl-th
Pressure inequalities for nuclear and neutron matter
利用核子的最低阶有效场论证明了几个不等式,给出了非对称核物质和中子物质压强的上界。我们证明了两种类型的不等式,一个基于凸性和另一个来自移动辅助域。
2005-12-22 hep-lat hep-ph nucl-th
Transport coefficients of nucleon neutron star cores for various nuclear interactions within the Brueckner-Hartree-Fock approach
我们考虑了中子星核子核的热导率、剪切粘滞率和动量弛豫率。我们研究了如何选择的核相互作用和模型的三体部队可能会影响这些输运系数内计算的Brueckner-Hartree-Fock多体核理论。我们发现,在相对较大的密度模型的依赖性的结果是实质性的。此外,我们提供的分析近似,允许将我们的结果在实际的模拟。
2020-09-09 astro-ph.HE nucl-th
Coupled nuclear and leptonic longitudinal collective modes in neutron star matter : a covariant Vlasov approach
Carthage University(迦太基大学);University of Coimbra(科英布拉大学);Universidade Federal de Santa Catarina(圣卡塔琳娜联邦大学)
利用基于Vlasov方程的协变相对论方法,在相对论平均场模型中研究中子星物质中核子集体激发与电子、μ子等离子体激元模式的耦合条件及其对集体模式性质的影响。
2026-05-30 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear proton and neutron distributions in the detection of weak interacting massive particles
在评价弱相互作用大质量粒子(WIMP)探测率时,通常采用从电荷分布中提取的形状因子来描述WIMP-核截面。在这项工作中,我们使用不同的质子和中子分布从Hartree-Fock计算。我们研究了这种选择对六个具有不同中子过剩的原子核的总探测率的影响,这些原子核取自原子核图的不同区域。如果考虑与同位旋相关的WIMP-核子相互作用,则质子和中子的不同分布的使用变得更加重要。对质子和中子密度的不同描述的需要随着探测能量阈值的降低而减少。
2012-11-08 hep-ph nucl-th
Determination of the Equation of State from Nuclear Experiments and Neutron Star Observations
本研究结合三项天文观测与十二项核实验约束,利用贝叶斯推断构建全面核物态方程,为中子星结构与冷却研究提供基准。
2023-11-08 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Nuclear and Neutron Star Radii
研究了核中子半径与中子星半径之间的相关性。我们使用了一个基于手征对称性的强子SU(3)模型,该模型自然包括非线性矢量介子和标量介子-矢量介子耦合。耦合的相对强度改变了核的同位旋依赖的相互作用。我们研究了原子核和中子星半径对耦合强度的依赖关系。讨论了宇称破缺电子-核散射结果与中子星中URCA过程的相关性。
2002-10-16 nucl-th
Nuclear charge and neutron radii and nuclear matter: trend analysis
电荷半径和中子分布是核的基本性质。它们既依赖于与无限核物质状态方程有关的核相互作用参数,又依赖于受到核表面存在强烈影响的量子壳效应。在这项工作中,通过研究电荷和中子半径,和中子皮,对核物质参数的依赖性,我们评估不同的机制,驱动核的大小。我们应用核密度泛函理论,使用一个家庭的Skyrme泛函通过不同的优化方案,针对特定的核性能。通过对最优参数化附近的合理泛函进行Monte-Carlo抽样,我们研究了核物质参数与表征电荷和中子分布的可观测量之间的相关性。我们证明了对称核物质的核电荷半径与饱和密度之间以及中子皮与对称能斜率之间存在强的逆关系。对于仅优化到实验结合能的泛函,由于不同核物质参数的抵消趋势,质子和中子半径弱相关。我们表明,通过要求核泛函再现对称核物质的经验饱和点,实际上固定的电荷(或质子)半径,反之亦然。中子皮的不确定性主要取决于对称能的斜率。因此,对$ρ_0$和$L$两者施加约束实际上决定了核大小,模因壳效应而产生的小变化。
2016-01-23 nucl-th
Realistic calculations of nuclear disappearance lifetimes induced by neutron-antineutron oscillations
现实的计算核消失寿命的中子-反中子振荡引起的氧和铁的报告,使用反中子核势来自最近的反质子原子X射线和放射化学数据的综合分析。中子-反中子振荡时间的下限为3.3 × 10 E8秒,这是从Super-Kamiokande I的氧中子寿命的新下限1.77 × 10 E32年推导出来的。在碳和镍中的反中子散射长度,需要在陷阱实验中使用超冷中子,计算更新的反核子光学势在阈值,结果显示在很大程度上是模型独立的。
2008-07-16 hep-ph nucl-ex nucl-th
Intersections of ultracold atomic polarons and nuclear clusters: How is a chart of nuclides modified in dilute neutron matter?
本文基于极化子物理,回顾稀薄中子物质中杂质与团簇的介质内性质,并揭示质子准粒子能量与对称能的关联,为从富中子侧构建核状态方程提供新途径。
2023-10-30 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas nucl-th
Neutron drip line and the equation of state of nuclear matter
我们调查中子滴线是如何与密度依赖的对称性能量,通过使用宏观核模型,使我们能够计算核质量的方式依赖于状态方程的非对称核物质。从这些群众得到的中子滴线示出明显转移到一个中子丰富的一方在核图表的对称性能量的密度导数的增加。这种变化在轻核中很明显,这一特征主要来自丰中子核的表面性质。
2010-05-18 nucl-th
Experimental evaluation of the nuclear neutron-proton contact
介绍了核中子-质子接触,推广了Tan的工作,并从中能核光衰变实验中评价了这种接触。为此,我们重新表述了核光致衰变的准氘核模型,并建立了Levinger常数和接触之间的桥梁。利用Levinger常数的实验估计,我们提取了有限核和对称核物质中中子-质子接触的值。假设同位旋对称,我们建议通过测量光核自旋相关的中子质子对来评估中子-中子接触。
2014-11-30 cond-mat.quant-gas nucl-th
The Nuclear Physics of Neutron Stars
中子星-质量与太阳相似但半径与城市大小相当的致密物体-包含宇宙中物质的致密形式,可以在地面实验室以及地面和空间观测站进行探测。中子星并合产生的引力波的历史性发现开启了多信使天文学的崭新时代,并将中子星推向了天体物理学、广义相对论、核物理学和粒子物理学等学科的中心。研究中子星结构所需的主要输入是其组成部分对抗引力坍缩所产生的压力支撑。这些元素包括中子、质子、电子,甚至可能还有更奇特的成分。因此,核物理在阐明中子星迷人的结构、动力学和组成方面发挥着突出的作用。
2022-10-04 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Equation of state constraints from nuclear physics, neutron star masses, and future moment of inertia measurements
我们探索的约束条件的状态方程(EOS)的丰中子物质的基础上的微观计算核密度和观测的中子星。在以前的工作中,我们表明,预测的基础上,现代核相互作用的手征有效场论和两个太阳质量的中子星的观测结果在一个强大的不确定性范围内的中子星半径和EOS在很宽的密度范围。在这项工作中,我们扩展了这项研究,采用Hebeler等人的分段多面体扩展以及Greif等人的声速模型,表明中子星的转动惯量测量可以显著改善对物态方程和中子星半径的约束。
2020-10-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Correlations between nuclear landscape boundaries and neutron-rich r-process abundances
受实验中新观测到的$^{39}$ Na的启发,本文系统地计算了七种Skyrme力作用下的整体核结合能.我们证明了$^{39}$ Na的双中子分离能($S_{2n}$)与整个核景观的束缚核总数之间的强相关性。此外,利用计算得到的核质量,我们还利用核反应程序TMANS和核反应网络程序SkyNet对天体物理快中子俘获过程($r$ -process)进行了模拟。比较了中子星合并和核塌缩超新星的喷出物的$r$过程丰度。显示了第三个峰之前核景观边界与富中子$r$过程丰度之间显着的协方差相关性。这项研究强调了需要进一步的实验研究的滴线核周围$^{39}$ Na更好地约束核景观边界和$r$ -过程。
2021-05-27 nucl-th
Nuclear symmetry energy: from nuclear extremes to neutron-star matter
从核到中子星的外推取决于核束缚公式中的对称项。该术语描述了与中子-质子(np)不平衡相关的结合减少。遗憾的是,文献中的约束公式通常缺乏关于对称项的内在一致性。我们的基本考虑确定了该术语的普遍宏观极限,并预测了由于核不对称皮肤的出现,它在轻核中的弱化。等压模拟状态的实验系统允许在对称项的宏观极限内确定体积和表面系数,而不考虑任何约束公式。接下来利用这些结果来限制对称能对核密度的依赖性,这对于中子星的预测至关重要。
2006-05-07 nucl-th
Neutron Star Vortex Dynamics and Magnetic Field Decay: Implications for High Density Nuclear Matter
我们研究了密度相关的质子和中子能隙对中子星涡旋动力学的影响。我们认为中子星磁场在$10^9$ y时间尺度上的持续性表明了一个超导能隙曲线,在中等密度下具有局部最大值。我们讨论了外来的核心现象,如π/K介子凝聚或过渡到夸克物质的影响。
1999-03-13 astro-ph hep-ph nucl-th
New constraints on the neutron-star mass and radius relation from terrestrial nuclear experiments
核物质物态方程的确定一直是核天体物理学中最大的难题之一,因为物态方程是确定中子星性质的基础。为了限制核对称能的密度依赖性,几个核实验,例如,由S $π$ RIT和PREX-II协作报告的方法,最近已经进行。然而,由于它们的不确定性仍然很大,天文观测等额外的限制必须是至关重要的。此外,有趣的是看到它们的报道值对中子星性质的影响。在本研究中,我们以相对低密度区域为重点,在S $π$ RIT和PREX-Ⅱ的约束下,研究了中子星质量和半径关系的允许区域。这些实验预测的每个区域仍然与各种天文观测所限制的允许区域一致。我们的研究结果表明,地面核实验必须提供进一步的限制状态方程的中子星,补充天文观测。
2022-03-17 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
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。
2011-08-30 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Predicting the single-proton/neutron potentials in asymmetric nuclear matter
我们讨论了从Dirac-Brueckner-Hartree-Fock富中子物质计算中得到的质子和中子的单体势,特别是它们对质子/中子不对称程度的依赖。密切相关的对称性潜力相比,从核光学势的等矢量分量的经验信息。
2004-11-21 nucl-th
Neutron contribution to nuclear DVCS asymmetries
使用一个简单的核GPD模型,我们研究了中子对核DVCS观测值的贡献。作为一个例子,我们使用的束自旋不对称性A_{LU} ^A测量在相干和非相干DVCS上的广泛的核目标在HERMES和JLab运动学。我们发现,在小的动量转移t值下,A_{LU} ^A主要由相干富集贡献所支配,与自由质子不对称性A_{LU} ^p相比,相干富集贡献增强了A_{LU} ^A,A_{LU} ^A(k)/ A_{LU} ^p(k)=1.8-2.2。在大的t值下,核的不对称性主要由非相干贡献决定,并且A_{LU} ^A/(λ)A_{LU} ^p(λ)=0.66-0.74。在大t时,A_{LU} ^A(λ)/ A_{LU} ^p(λ)偏离1是中子贡献的结果,这为在非相干核DVCS中保持中子GPD提供了可能性。预计其他DVCS不对称性也有类似的趋势。
2008-01-21 hep-ex hep-ph nucl-th
On the nuclear symmetry energy and the neutron skin in neutron-rich nuclei
本文讨论了有限核中核物质的对称能及其与中子皮的关系。作为密度的函数的对称性能量在自洽格林函数方法中得到的,并与最近的其他理论方法的结果进行比较。对对称能与中子皮之间的线性关系提出了部分解释。几种实验方法提取的中子皮的潜力进行了检查。
2003-12-10 nucl-th
From nuclear matter to Neutron Stars
中子星是可观测宇宙中密度最大的物体,传统上人们使用核理论来获得致密强子物质的状态方程(EOS)和这些恒星的整体性质。在这项工作中,我们审查的各个方面的核物质在一个有效的手征模型和相互联系的基本量都从核饱和度以及真空性质,并将其与恒星的性质。
2009-02-02 nucl-th
Ramifications of the Nuclear Symmetry Energy for Neutron Stars, Nuclei, and Heavy-Ion Collisions
强调了核对称能在建立某些核静态和动态性质以及控制中子星性质的某些属性方面的普遍作用。
2007-11-29 nucl-th
Nuclear "pasta" structures in low-density nuclear matter and neutron star crust
在中子星壳中,核物质的非均匀结构被称为“面食”结构。从近年来对磁星巨耀斑的研究来看,这些结构可能与中子星壳的某些观测量和物理量有关。为了研究上述物理量,我们基于相对论平均场模型和M-F近似,数值研究了具有全三维几何结构的pasta结构,并研究了低密度核物质的性质.我们观察到典型的面食结构固定质子数分数和其中两个冷催化物质。我们还讨论了“意大利面”的结晶构型。
2013-05-20 nucl-th
The cooling of the Cassiopeia A neutron star as a probe of the nuclear symmetry energy and nuclear pasta
在过去的十年中,对Cas A超新星遗迹中的中子星的X射线观测表明,这颗恒星的表面温度正在迅速下降$\approx$ $2-5.5\%$。一种解释认为,快速冷却是由恒星核心的中子超流引发的,导致中子库珀对断裂和形成(PBF)的中微子发射增强。使用一致的中子星地壳和核心状态方程(EOS)和成分,我们探讨了这种解释的灵敏度密度依赖的对称性能量$L$的EOS,并加强中微子冷却的存在下,在地壳“核面食”的气泡阶段。在保守的范围内的中子星质量和信封组成的冷却建模,我们发现$L\lesssim70$兆电子伏,与地球上的实验约束和其他天体物理观测的竞争。对于接近$M\gtrsim 1.65 M_{\odot}$的最可能质量的质量,约束变得更加严格$35\lesssim L\lesssim 55$ MeV。包含的气泡冷却过程降低了恒星在PBF阶段的冷却速率,只有当$L\lesssim45$ MeV,考虑到所有的质量,对应于中子星半径$\lesssim 11$公里,匹配观察到的速率。
2013-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR 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
Neutrino Bremsstrahlung in Neutron Matter from Effective Nuclear Interactions
我们重新讨论了中子-中子散射中中微子对韧致辐射的发射率,nn -> nn nu nubar,这是由Friman和Maxwell从包含关联效应的一π交换势计算的。从自由空间低动量核子-核子相互作用V_{low k}出发,考虑了张量、自旋轨道和二阶介质诱导的非中心效应对中子物质散射振幅的贡献。我们发现核子-核子相互作用的屏蔽降低了密度低于核物质密度的中微子韧致辐射的发射率。我们讨论了介质修改的影响,通过中微子发射冷却的中子星,考虑到最近的结果极化效应的中子超流性。
2004-01-13 astro-ph hep-ph nucl-th
Constraints on the High-Density Nuclear Equation of State from Neutron Star Observables
根据中子星核心的密度,这些天体可能包含宇宙中其他地方找不到的稳定状态的新物质。本文简要概述了这些阶段的问题,并讨论了天体物理学的约束下的高密度状态方程与超致密核物质。
2008-08-10 astro-ph hep-ph nucl-th
Neutron specific heat in the crust of neutron stars from the nuclear band theory
中子星的内壳是由浸没在自由中子海洋中的核团晶格构成的,可能是周期性核系统的一个独特例子。本文用固体的带理论和Skyrme核子-核子相互作用计算了地壳浅部的中子比热。我们还测试了各种近似的有效性。我们发现中子比热可以用费米气体的比热来描述,而非束缚中子的运动受核晶格的强烈影响。这些明显矛盾的结果可以用中子费米面的特殊性质来解释。
2008-12-23 astro-ph nucl-th
Superfluidity in nuclear systems and neutron stars
核物质和有限核通过形成库珀对而表现出超流性。我们回顾了微观理论和方法,被用来了解超流核系统的基本性质,重点是空间扩展的物质遇到的中子星,超新星信封,和核碰撞。我们对量子多体方法的综述包括采用格林函数、相关基函数和量子态的蒙特卡罗采样的技术。关于经验实现的核子和强子超流体,这篇评论的重点是已经取得的进展,对它们的性质在微观理论的水平上的定量理解配对,重点是冷凝物存在的条件下盛行的中子星内部。这些包括内地壳中的中子的单线态$S$波配对,以及量子流体内部的单线态- $S$质子配对和三重态耦合的$P$ - $F$波中子配对。此外,弱相互作用率在中子星超流体的格林函数形式主义的计算进行了详细检查。最后,我们讨论了核系统中的量子涡旋态及其在中子星超流体内部的动力学。
2019-09-26 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas nucl-th
Equation of state and neutron star properties constrained by nuclear physics and observation
基于手征有效场论导出的核相互作用的中子物质微观计算,结合最近对1.97 ± 0.04 M太阳中子星的观测,限制了丰中子物质在亚核和超核密度下的物态方程。我们详细讨论了允许的状态方程和我们的结果对中子星的结构,壳核跃迁密度和核对称能的影响。特别是,我们表明,预测范围中子星半径是强大的。在天体物理模拟中使用,我们提供了详细的数值表的一组代表性的状态方程符合这些限制。
2013-07-22 astro-ph.SR hep-ph nucl-ex