Distinct Classes of Compact Stars Based On Geometrically Deduced Equations of State
我们利用超致密星的核-包层模型推导出的状态方程计算了类似中子星的致密天体的性质。这样的超密度恒星已经通过求解基于伪球和球对称时空几何的爱因斯坦方程进行了研究。将计算的恒星性质与基于核物质状态方程得到的结果进行了比较。从这里得到的质量-半径（$M-R$）关系，我们能够把致密星分为三类：（i）高度致密的自约束星，代表半径在9 km以下的奇异物质组成;（ii）软物质中子星，半径在9 ~ 12 km之间;其他性质，如开普勒频率，表面重力和表面重力红移也计算了所有这三种类型。本工作将有助于研究具有奇异物质成分的高度致密的类中子星。
2021-01-02 astro-ph.HE gr-qc
Superdense beaming of axion dark matter in the vicinity of the light cylinder of pulsars
本文讨论了曲率辐射、同步辐射和逆康普顿散射的非绝热光子-轴子共振转换，它们是支配双曲星谱密度函数的三个因素。首先，我们介绍了发射模型和基准观测数据。v我们采用了一个国家的最先进的密度分布，缓解紧张与量子电动力学真空极化效应在高磁性恒星，导致有效的混合。然后，我们估计了光子-轴子振荡通过中子星光柱引起的暗物质通量。我们发现，在一个很宽的参数空间内，星系星可以产生比星系晕中暗物质的占有数多个数量级的轴子超密度。我们指出了可能的新方法轴子检测来自这些结果和其他未来的工作路线。
2022-06-15 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutron stars - thermal emitters
将理论模型与对中子星发射的热辐射的观测相对照，是理解中子星内部超致密物质和外层致密磁化等离子体性质的最重要方法之一。本文综述了强磁化中子星表面层热辐射的理论和观测数据的主要性质。特别是，我们专注于附近的来源，其中一个明确的热成分已被检测到，而不被其他排放过程（磁层，吸积，星云）的污染。我们还讨论了强磁化中子星光谱形成的现代理论模型在观测到的热辐射天体中的应用。
2015-12-24 astro-ph.HE
Internal heating mechanisms in neutron stars
本文研究中子星的内部加热机制，重新审视了费米子暗物质动力学加热、旋转化学加热和磁场衰减，发现这些机制能解释年龄略大于 $\sim 10^{6} \, {\it{yr}}$ 的NS，但无法解释更老的“黑寡妇”系统的高温，表明存在未知加热因素。
2023-04-13 astro-ph.HE
Proton superconductivity and the masses of neutron stars
仙后座A超新星遗迹（简称Cas A）中中子星的温度演化引起了人们对中子星冷却机制的极大兴趣。特别是在中子星核心深处形成超导质子和超流中子，成为讨论的焦点。这封信的目的是为这一讨论增加一个新的方面，它集中在质子超导性和中子星质量之间的联系上。假设（目前的情况下），Cas A的温度演化在很大程度上是由超导质子控制，我们研究了一系列的现象学质子配对模型，以确定如何深入到恒星核心超导质子实际渗透。这使我们能够在Cas A中的中子星的质量和超导质子相的穿透深度之间建立一个迄今未知的关系。这种关系可以用来预测超导质子相的深度，或者相反，从超致密中子星物质中质子超导相的大小的可靠计算中确定Cas A的质量。我们强调，本文概述的策略可以应用于任何其他类似年龄的中子星，其温度可能会在几年内得到可靠的监测。高质量的中子星，如最近发现的中子星J1614-2230（$1.97 \pm 0.04\, \msun$）和J 0348 +0432（$2.01 \pm 0.04 \, \msun$），似乎特别有吸引力，因为它们的核心中有很大一部分质子可能是超导的。
2013-05-28 astro-ph.HE
Atmospheres and radiating surfaces of neutron stars
21世纪初，对中子星热辐射的研究迅速兴起。现代太空望远镜提供了大量有价值的信息，如果加以适当的解释，可以阐明这些恒星内部超密度物质的物理性质。这种解释必然是基于中子星热谱的形成理论，而中子星热谱又是基于等离子体物理和对恒星光球辐射过程的理解。本文综述了该理论的研究现状，并着重介绍了具有强磁场的中子星。除了传统的深（半无限）大气，辐射凝聚表面的中子星和“薄”（有限）的大气被认为是。
2016-01-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermodynamically consistent accreted crust of neutron stars: The role of proton shell effects
本文构建了考虑中子静力学/扩散条件和质子壳效应的中子星吸积壳层模型，采用可压缩液滴模型进行数值演示，为约束超密物质性质提供了更自洽的理论框架。
2024-06-09 astro-ph.HE nucl-th
Constraining the $f$-mode oscillations frequency in Neutron Stars through Universal Relations in the realm of Energy-Momentum Squared Gravity
National Institute of Technology Rourkela（鲁尔基拉国家技术学院）
本研究通过能量动量平方引力中的普遍关系，约束中子星$f$-模式振荡频率，探讨了不同方程 of state 对 NS 性质的影响。
2024-12-30 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Axion cooling of neutron stars
中子星的冷却模拟以及与热发射X射线源的数据的比较，限制了轴子的性质，并通过扩展限制了任何轻赝标暗物质粒子的性质，这些粒子的存在被假定为解决QCD的强CP问题。我们将轴子发射的对断裂和形成过程的$S$和$P$波核子凝聚在一个基准代码冷却模拟，以及提供适合的公式，这些过程的速率。中子星的轴子冷却已被模拟为24个模型，覆盖的质量范围为1至1.8太阳质量，具有非吸积铁和吸积轻元素信封，和一系列的核子-轴子耦合。这些模型是基于一个方程状态预测超致密核物质的保守物理，不允许由物质的非核子形式或高质子浓度的相变引起的快速冷却过程的开始。温度-年龄平面上的冷却轨迹与通过对Cas A超新星遗迹中心致密天体表面温度的时间平均测量以及附近三颗中年热辐射恒星表面温度的测量，发现轴子耦合仅限于$f_a/10^{7}\textrm{GeV} \ge (5$ -- $10)$，其转化为轴子质量的上限$m_a \le (0.06$ --中子$\vert C_n \vert \sim 0.04$和质子$\vert C_p \vert \sim 0.4$的Peccei-Quinn电荷的$0.12)~\textrm{eV}$，其为轴子的强子模型的特征。
2016-03-06 astro-ph.HE
Role of particle diffusion in shaping the gravitational wave signal from neutron star inspirals
针对超导中子星旋近阶段，本文研究粒子扩散耗散对引力波波形的影响，发现其可造成数十毫弧度相位变化并使星体升温至约 $10^7\ m K$。
2024-06-02 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Why most neutron star low-mass X-ray binaries accrete transiently: an evolutionary study of transient and persistent phases
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Center for Theoretical Physics（理论物理中心）
该研究通过计算中子星低质量X射线双星的长期演化，解释了为何瞬变源多于持续源，并揭示了轨道周期与相态的关系，为改进吸积盘不稳定性模型提供了新途径。
2026-10-09 astro-ph.HE
Instability windows and evolution of rapidly rotating neutron stars
我们考虑了低质量X射线双星中快速旋转的中子星在r模激发下的不稳定性（类似于地球上由科里奥利力控制的Rossby波）。我们认为，有限的温度效应在超流核心的中子星导致共振耦合和增强阻尼（因此稳定性）的振荡模式在一定的恒星温度。使用一个简单的唯象模型，我们表明，高自旋频率的中子星可能会花费大量的时间在这些“共振”温度。这一发现使我们能够解释LMXB中令人困惑的热快速旋转中子星观测，并预测一类新的热，非吸积，快速旋转中子星，其中一些可能已经被观察到，并暂时确定为静止LMXB（qLMXB）候选者。我们还对中子星的自旋频率施加了一个新的理论极限，解释了吸积毫秒X射线双星统计分析得出的截止自旋频率~730 Hz。除了解释观测结果外，我们的模型还提供了一种新的工具来限制超致密物质的性质，将测量的共振温度与理论预测的共振温度进行比较。
2014-03-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Critical mass, moment of inertia and universal relations of rapidly rotating neutron stars with exotic matter
计算了含有不同奇异组分超子和（反）K介子凝聚体的中子星的转动惯量，研究了它随质量和自旋频率的变化。状态方程组，产生的框架内的相对论平均场模型与密度依赖耦合的目的。我们遵循准稳态演化的旋转恒星沿恒定的静止质量序列，这与不同的成分在状态方程中有很大的不同。我们还探讨了与一些规范化的属性，如临界质量和转动惯量为特定的EOS或作为一个事实上的致密物质的成分的普遍关系。在更高的紧凑度观察到的转动惯量的普遍关系的偏差。这项研究提出了有关中子星性质的重要结果，这些结果可以在不久的将来使用平方公里阵列望远镜进行观测验证。
2017-04-24 astro-ph.HE
Modification of the universal relation between mass, radius and nonradial $f$-mode oscillation in proto-neutron stars
本文修正了原中子星中质量、半径与$f$-模振荡的普适关系，发现温度使状态方程变硬、频率降低，且普适关系参数随温度呈抛物线变化。
2025-05-24 astro-ph.HE
Universality in supernova gravitational waves with proto-neutron star properties
本研究通过二维数值模拟与线性微扰分析，探究原中子星特性与核心坍缩超新星引力波频率的关联，发现平均密度比表面重力更适合普适表征该引力波频率。
2024-05-15 astro-ph.HE
Insights Into Neutron Stars From Gravitational Redshifts and Universal Relations
本文提出了中子星引力红移背景下的新普适关系，利用三个观测源的红移数据理论估计了多种物理量，并发现该预测对低不确定性观测高度可靠，同时指出部分参数的普适性存在违反且最大引力红移不超过0.763。
2025-08-09 astro-ph.HE
Semi Universal relation to understand matter properties at neutron star interiors
关于中子星中心是否存在夸克物质，目前仍有争论。这项研究定义了一些半经验参数，量化的发生和数量的夸克物质在恒星内部。这些参数显示了所有业务系统之间的半普遍关系。其中一个参数取决于开普勒质量-半径曲线相对于静态质量-半径曲线的偏移，并表明它在所有地球轨道上都是一个常数。Z参数显示了潮汐变形性如何依赖于恒星的夸克含量和EoS的刚度。恒星的夸克含量也影响着恒星的致密性，它的依赖性几乎是普适的。经验参数给出了恒星夸克含量的界限，并表明如果夸克含量增加，恒星很可能坍缩成黑洞。可以看出，PT后质量和半径的变化与母体NS的质量成线性比例。给定强子EoS、袋常数和夸克耦合常数，我们可以得到中子星的临界质量和混合星的最大质量，而没有任何重子质量损失的相变。
2021-08-10 astro-ph.HE
Universality of the Acceleration Due to Gravity on the Surface of a Rapidly Rotating Neutron Star
在快速旋转的中子星表面上，有效离心力降低了赤道处由重力产生的有效加速度（在旋转坐标系中测量），同时由于恒星离心压扁成扁球体而增加了两极处的加速度。我们计算了相对论性快速旋转中子星的有效引力加速度，并表明对于质量为$M$，赤道半径为$R_e$，角速度为$Ω$的恒星，由于引力引起的有效加速度与非旋转情况的偏差具有一种普遍的形式，它只依赖于紧度比$M/R_e$，角速度的无量纲平方$Ω^2R_e^3/GM$，以及恒星表面的纬度这种依赖性是普遍的，因为它对中子星的状态方程几乎没有依赖性。对有效引力在慢转极限下进行了展开，以说明有效离心力、恒星扁圆形状和引力场四极矩对有效引力的依赖性。此外，还得到了一个经验拟合的简单有效引力公式，发现对于所有实际的质量、半径和自旋值，在极点处由于引力引起的加速度的增加与在赤道处由于引力引起的有效加速度的减小具有相同的数量级。对于旋转频率接近600赫兹的中子星来说，两极和赤道的有效重力差大约是20%。
2014-04-02 astro-ph.HE
A three-parameter characterization of neutron stars' mass-radius relation and equation of state
本文提出用最大质量中子星的质量、半径及半最大质量星半径三个参数刻画一大类中子星状态方程，并建立从质量-半径关系到EoS的普适半解析逆映射，据此利用现有观测对高密度EoS给出新约束。
2024-08-01 astro-ph.HE nucl-th
Asteroseismology and Universal Relations in Neutron Stars with Gravitationally Bound Dark Matter
本文研究了混合暗物质中子星的结构与振荡性质，采用单流体形式和三种核物质状态方程，发现暗物质诱导的引力压缩会降低最大质量并改变径向模式谱，同时验证了非径向振荡普遍关系的稳健性，为探测暗物质效应提供了框架。
2025-05-30 astro-ph.HE
Significance of lower energy density region of neutron star and universalities among neutron star properties
在Hartle框架下，我们建立了旋转中子星和奇异星的模型，并进行了比较。研究了中子星内部低能量密度区和地壳区的意义，以及能量密度300 MeV/fm 3以上的奇异物质的存在对中子星性质的影响。我们证实了中子星的无量纲转动惯量与无量纲四极矩、无量纲潮汐形变与无量纲转动惯量、转动惯量参数与R/2 M等性质之间的普遍性。
2022-03-08 astro-ph.HE hep-th
New quasi-universal relations for static and rapid rotating neutron stars
在过去的几十年里，人们提出了许多中子星的不同全局物理量之间的普适关系，以约束中子星的不可观测或难以观测的性质。但很少有与引力红移或引力结合能有关的，特别是对于快速旋转的中子星。在这里，我们将集中讨论与这两个量有关的普遍关系。基于正常或混合中子星微观核多体理论预言的11个状态方程，提出了静态、一般转动和开普勒转动3种转动情况下的一组新的准普适关系.这些新的准普适关系为约束或估计中子星的不可观测或难以观测的性质提供了一种可能的途径。
2020-08-07 astro-ph.HE gr-qc
Universal relations between the quasinormal modes of neutron star and tidal deformability
中子星物质的状态方程（EOS）无关的普适关系，如果它们存在的话，对于提取中子星的性质是有价值的，这通常取决于状态方程。在这项研究中，我们新推导出预测引力波频率的基本（$f$），第一压力（$p_1$），和第一时空（$w_1$）模式和阻尼率的$f$ -和$w_1$ -模式的函数的无量纲潮汐变形的普遍关系。特别地，对于正则中子星，利用$f$ -模的普适关系，可以以低于$1\%$的精度预测频率和阻尼率。
2021-11-22 astro-ph.HE gr-qc
New possible class of neutron stars: hot and fast non-accreting rotators
提出了一类新的中子星--热快速旋转非吸积中子星，我们称之为HOFNARs（HOt and Fast Non-Accreting Rotators）或“热寡妇”（与“黑寡妇”中子星类似）。我们认为，这样的恒星应该起源于低质量的X射线双星（LMXB），提供他们是不稳定的相对于$r$ -模式的激发吸积时代结束时（当他们的低质量的同伴停止填充罗氏瓣）。“热窗”/HOFNAR的高温是通过$r$模耗散而不是吸积来维持的。我们分析了“热窗”/HOFNAR的观测特性，并证明这些对象形成了一个特定的单独的类中子星。特别是，在静止LMXB系统（qLMXB）的候选者中，一些最稳定的X射线源实际上可以属于这个新类别。我们制定的观测标准，允许区分“热窗”/HOFNAR从qLMXB系统，并认为，现有的X射线源47 Tuc X5和X7的观测满足（或至少不矛盾）这些标准。此外，我们讨论了支持“热寡妇”/HOFNAR存在的间接证据，以下的观察和预测的人口合成理论的分析。如果这类新的NS确实存在，它将证明通过质量流多极发射引力波的可能性。我们的结果的各种应用，如约束超致密物质的性质与热窗口/HOFNAR的前景进行了分析。
2014-08-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Universal Relations for Binary Neutron Star Mergers with Long-lived Remnants
我们提出了一种新的通用关系的二进制中子星合并与长寿的中子星残余物：最近的工作的启发基于数值相对论模拟，我们提出了一种新的方法，使用微扰计算，使我们能够与合并前的中子星二进制潮汐变形合并后残余物的有效紧凑性。我们的研究结果允许预测的恒星参数的长寿残留中子星的研究期间发出的引力波合并前阶段。
2021-06-15 astro-ph.HE gr-qc
Deducing Neutron Star Equation of State Parameters Directly From Telescope Spectra with Uncertainty-Aware Machine Learning
中子星为研究极端压力和密度下的物质提供了一个独特的实验室。虽然没有直接的方法来探索它们的内部结构，但从这些恒星发出的X射线可以通过推断恒星的质量和半径，间接地为超致密核物质的状态方程（EOS）提供线索。然而，直接从恒星的X射线光谱推断EOS是非常具有挑战性的，并且由于系统的不确定性而变得复杂。目前最先进的方法是在分段方法中使用基于模拟的似然性，首先推断恒星的质量和半径以降低问题的维度，并从这些量推断EOS。我们展示了一系列增强的最先进的，在现实的不确定性量化和改进的回归与机器学习的物理性质。我们还展示了直接从观测到的恒星的高维光谱的状态方程的新的推断，避免了中间质量半径步骤。我们的网络以每个恒星的不确定性来源为条件，允许不确定性自然而完整地传播到EOS。
2023-01-11 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Neutron star universal relations with microscopic equations of state
我们用各种微观状态方程计算了核和混合星构型中子星的转动惯量和形变率。各种观测之间的相关性进行检查，我们确认几个普遍的关系。我们特别关注的限制，中子星半径所施加的测定的平均潮汐变形的二元中子星系统GW 170817。我们找到兼容的半径12和13公里之间，并确定合适的状态方程。
2018-12-15 astro-ph.HE nucl-th
Estimating the values and variations of neutron star observables by dense nuclear matter properties
最近对PSR J 0030 +0451的NICER观测数据最近增加了一个独特的质量半径约束的超致密核物质存在于致密星内部的属性。这样的宏观数据进一步限制了微观模型，基本相互作用，以及它们的参数，然而，由于masquarade问题，具有合理的裕度。在这里，我们的目标是确定起源和量化的核物质模型的理论不确定性的大小。本文详细研究了不同相互作用项和核参数对扩展的$σ$ - $ω$模型的影响。将该状态方程代入Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程，计算了中子星的可观测参数。我们确定，最佳朗道有效质量是最相关的物理参数修改宏观可观测值。此外，可压缩性和对称性能量项仅产生一个数量级的影响，这分别。计算了致密星的最大质量与这些微观核参数在物理相关参数范围内的线性关系。基于大量观测数据，我们估计了PSR J1614-2230、PSR J 0348 +0432和PSR J 0740 +6620的半径大小，包括由模型的相互作用项及其参数值选择引起的理论不确定性。
2022-02-11 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Effectively universal behavior of rotating neutron stars in general relativity makes them even simpler than their Newtonian counterparts
最近的研究表明，缓慢旋转的中子星在它们的转动惯量$I$、四极矩$Q$和潮汐形变勒夫数$λ$（I-Love-Q关系）之间表现出一种有趣的相关性，与致密天体的状态方程无关。在目前的工作中，一个类似的，更普遍的，普遍性被证明适用于所有旋转的中子星在广义相对论;中子星的前四个多极矩是相关的方式独立于我们假设的核物质状态方程。利用这个关系，即使我们不知道精确的状态方程，我们也可以用更少的参数相当精确地描述中子星周围的几何形状。此外，中子星所表现出的这种普遍行为，可以将它们提升为更有希望的候选者（仅次于黑洞），以检验引力理论。
2014-03-05 astro-ph.HE gr-qc
Accretion tori around rotating neutron stars I: Structure, shape and size
本文提出了围绕旋转中子星的辐射压支撑平衡流体环的完整广义相对论解析解，在Hartle-Thorne几何中全面研究了吸积环的结构、形状和大小，并提供了用于进一步研究NS状态方程影响的Mathematica代码工具。
2024-09-30 astro-ph.HE gr-qc
Improved Universality in the Neutron Star Three-Hair Relations
最近发现中子星外部引力场的多极矩之间的无毛关系与恒星的内部结构几乎无关。这种近似的状态方程普适性是在对多极矩进行适当的无量纲化之后产生的，这就引出了一个问题：是否有更好的方法来对矩进行无量纲化以获得更强的普适性。在这里，我们研究这个问题的详细考虑慢旋转的中子星在非相对论的限制，并在充分的广义相对论。我们发现，中子星的转动惯量与四极矩、八极矩和十六极矩的关系存在归一化，从而具有更强的物态方程普适性。我们确定最佳的归一化，最大限度地减少这些关系中的状态方程的依赖。本文的结果可应用于用NICER和LOFT模拟毫秒级射电星的X射线脉冲和原子谱线轮廓。
2015-04-09 astro-ph.HE gr-qc
Universal relations between the quasinormal modes of neutron stars and magnetic tidal deformability
Kochi University（高知大学）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN（理化学研究所交叉理论数学科学中心（iTHEMS））；University of Tübingen（蒂宾根大学）
本研究推导了中子星 quasinormal 模与磁潮汐形变之间的普遍关系，揭示了磁潮汐形变对引力波信号的影响。
2025-12-24 astro-ph.HE nucl-th
Characterizing the breakdown of quasi-universality in the post-merger gravitational waves from binary neutron star mergers
双星中子星合并后的引力波辐射有望为稠密物质状态方程提供新的约束条件。这样的约束依赖于，大体上，在准普遍的关系，其中涉及合并后的GW频谱的峰值频率的属性的中子星的结构在一个模型独立的方式存在。在这项工作中，我们报告违反现有的准普适关系之间的峰值光谱频率，f_2，和恒星半径，EoSs模型与向后弯曲的斜坡在其质量半径的关系（这样的半径增加，在高质量）。违规行为是极端的，在eos之间的f_2变化高达~600 Hz，预测1.4 Msun中子星的半径相同，但在更高的质量有显着不同的半径。准普适性可以通过在拟合公式中添加第二个参数来恢复，该参数取决于质量-半径曲线的斜率。我们进一步发现强有力的证据表明，准普适性是更好地保持非常大质量的恒星（质量2 Msun）的半径。这两种说法都意味着f_2主要对高密度EoS敏感。结合双螺旋中子星的观测，这些广义准普适关系可以同时推断出中子星质量-半径关系的特征半径和斜率。
2022-07-06 astro-ph.HE gr-qc
Hierarchy of Universal Relations for Neutron Stars in Terms of Multipole Moments
最近对中子星的解析和数值模型的研究表明，它们的外场可以用爱因斯坦方程的2-孤子解的四个任意参数来描述。假设是这样的情况下，我们表明，存在一个无限的层次的普遍关系的中子星的多极矩产生的一系列退化条件的一般孤子解决方案。我们对这些关系中最简单的一个的分析表明，Yagi { \it et al.}但在各向异性流体模型中，该猜想仍然成立。
2017-03-16 astro-ph.HE gr-qc
Universal relations for gravitational-wave asteroseismology of proto-neutron stars
核心坍缩超新星的最新数值模拟表明，引力波的主要来源是反弹后演化过程中原中子星模的激发。在这项工作中，我们得到的普遍关系，最常见的振荡模式，即g模式，p模式和f模式，与系统的基本属性，如原中子星的表面重力或在该地区的平均密度所包围的冲击的频率。这些关系独立于状态方程、中微子处理和前身质量，因此可以用来建立仅从引力波观测推断原中子星性质的方法。我们概述了如何进行这些测量和约束，可以放在原中子星的属性。
2021-11-08 astro-ph.HE gr-qc
Systematic errors due to quasi-universal relations in binary neutron stars and their correction for unbiased model selection
中子星核心致密核物质状态方程的推导是中子星X射线和引力波观测的主要科学目标。特别是，引力波观测提供了一个独立的探测器的性质散装物质在中子星核心，然后可以用来比较与理论推导的状态方程。在本文中，我们量化的系统误差所产生的应用EoS独立的\emph{quasi-universal relations}在估计中子星潮汐变形和半径的引力波测量和介绍一种策略，以纠正推断的半径的系统偏差。我们将这种方法应用于一个模拟的人口的事件，预计将观察到未来升级的当前探测器和下一代的地面观测站。我们表明，我们的方法可以准确地纠正系统的偏差所产生的近似普适关系的质量半径曲线的中子星。使用模拟人口的质量和半径的后验分布，我们推断出具有良好精度的基本EoS。我们的方法恢复了使用的普遍关系的快速贝叶斯模型选择致密物质EoS引力波观测的可能性。
2023-01-23 astro-ph.HE gr-qc
New Universal Relations for Magnetized Neutron Stars
Chulalongkorn University（朱拉隆功大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Sapienza Università di Roma（罗马第一大学）；INFN, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）
本文针对磁化中子星，经二阶微扰处理磁场效应，发现磁偶极矩与恒星致密性的精确普适关系，及磁偶极矩、磁场诱导四极矩与椭率的近似普适关系，相关关系可用于磁化中子星双天体引力波信号分析。
2026-11-09 astro-ph.HE gr-qc
Universal Relations For Generic Family Of Neutron Star Equations Of State
本研究探讨了中子星状态方程通用族在满足最新天体物理约束下I-Love-Q普适关系的一致性，发现特征不同的状态方程会导致普适性偏离容差限。
2023-02-10 astro-ph.HE gr-qc
Moment of inertia - mass universal relations for neutron stars in scalar-tensor theory with self-interacting massive scalar field
我们研究了慢转近似下转动惯量的不同归一化与中子星的紧致性之间的普遍关系。我们研究的关系在特定类别的大规模标量传感器理论与自相互作用，为显着偏离广义相对论允许的参数值，是在协议的意见。转动惯量-紧度关系的检查不同的规范化的转动惯量。结果表明，对于所有研究的情况下，从EOS普适性的偏差是小的检查状态方程。另一方面，标量化可能导致与当前观测一致的参数值与广义相对论普适关系的大偏差，这些参数值可能用于进一步测试标量张量理论。
2018-12-02 astro-ph.HE gr-qc
Universal relation involving fundamental modes in two-fluid dark matter admixed neutron stars
Kochi University（高知大学）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN（理化学研究所交叉理论数学科学中心(iTHEMS)）；Theoretical Astrophysics, IAAT, University of Tübingen（蒂宾根大学天体物理研究所）
研究揭示了掺杂暗物质的中子星基本振荡频率与总紧凑性之间的普遍关系，并发现其在潮汐变形性下的不稳定性。
2025-12-08 astro-ph.HE hep-ph
Universal relations for innermost stable circular orbits around rapidly rotating neutron stars
本文研究了快速旋转中子星中试验粒子的最内层稳定圆轨道。基于12种不同的核物质状态方程（EOS），我们在数值上找到了两个近似EOS不敏感的普适关系，它们将ISCO的半径和轨道频率与旋转中子星的自旋频率$f$和质量$M$联系起来.对于大范围的$Mf$，该关系对约2%水平的EOS不敏感。我们还发现，在$Mf=5000 M_\odot {\rm Hz}$范围内，ISCO半径的普适关系与Kerr黑洞的对应关系在6%以内是一致的.我们的关系可以应用到吸积中子星的低质量X射线双星。利用系统4U 0614+09的自旋频率$f=414$ Hz和在1220 Hz处观测到的最高千赫兹准周期振荡（kHz QPO），我们确定中子星的质量为$2.0 M_\odot$ .我们的结论只做了一个最小的假设，即最高kHz QPO频率是ISCO频率，绕过了文献中通常要求的慢旋转假设和与无量纲自旋参数相关的不确定性。
2018-07-17 astro-ph.HE gr-qc
Difference between quark stars and neutron stars in universal relations and their effect on gravitational waves
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Tongji University（同济大学）
研究夸克星与中子星在普遍关系中的差异及其对引力波的影响，通过计算$f$-模频率和潮汐重叠，探讨其在引力波中的区分效应。
2025-12-31 astro-ph.HE gr-qc
Breakdown of hydrodynamic universality in causal first-order viscous neutron star oscillations
Wake Forest University（维克森林大学）
研究发现BDNK理论中广泛因果流体动力学框架下一阶粘性中子星振荡的流体动力学普适性破缺，伴随振荡模式结构变化，而引力坍缩无粘阈值不变，提示一阶相对论流体动力学理论或无法建模高粘性中子星。
2026-10-16 astro-ph.HE gr-qc
Testing universal relations of neutron stars with a nonlinear matter-gravity coupling theory
由于我们对核密度以外的物态方程的无知，中子星至今还没有一个统一的理论模型。因此，令人惊讶的是，可以存在连接中子星的不同物理量的普遍的与EOS无关的关系。Lau等人[ApJ，714，1234（2010）]发现，$f$模式振荡的频率、质量和转动惯量通过普适关系连接。最近，Yagi和Yunes [Science，341，365（2013）]发现了质量、转动惯量、Love数和四极矩之间的I-Love-Q普适关系。在本文中，我们研究这些普遍的关系在Eddington启发Born-Infeld（EiBI）引力。这个理论与广义相对论（GR）的区别仅在于高密度时，这是由于物质和引力之间的非线性耦合。因此，它为我们提供了一个理想的情况下，以测试如何鲁棒性的普遍关系的NS相对于引力理论的变化。由于Delsate和Steinhoff最近开发的EiBI引力的表观EOS公式[Phys. Rev. Lett.，109，021101（2012）]，我们能够使用与GR中相同的技术来研究EiBI引力中的普适关系。我们发现EiBI引力中的普适关系与GR中的普适关系基本相同。我们的工作表明，在当前可行的耦合常数内，至少存在一种修正的引力理论，它与GR在意想不到的普适关系上是不可区分的。
2014-01-13 astro-ph.HE gr-qc
Slowly rotating topological neutron stars -- universal relations and epicyclic frequencies
随着X射线探测的日益丰富和引力波天文学研究的不断深入，强场条件下的广义相对论检验变得越来越可行，其对引力探测的重要性不可低估。为此，我们在张量-多标量引力理论中研究了慢转拓扑中子星的性质。我们探讨了转动惯量，并验证了普遍的关系，从广义相对论持有这类新的紧凑的对象。此外，我们还研究了它们的最内层稳定圆轨道（ISCO）和周转频率的性质，因为后者暗示了与观测量（如准周期X射线谱特征）的联系。
2020-06-23 astro-ph.HE gr-qc
Rapidly rotating neutron stars with a massive scalar field - structure and universal relations
我们在标量张量理论中构造了一个有质量标量场的快速旋转中子星模型。标量场具有非零质量的事实导致了非常有趣的结果，因为耦合参数的允许值范围显著加宽。这些偏离纯广义相对论的参数值与观测值一致时，可能会非常大。与静态情况相比，快速旋转可以将差异放大数倍。研究了慢转和快转情况下归一化转动惯量与四极矩之间的普遍关系。结果表明，这些关系式在很大程度上仍然与物态方程无关，并且与纯广义相对论的偏差可能很大。这使得大量标量-张量理论成为少数几个可以通过普适的$I$ -Love- $Q$关系检验的引力理论之一。
2016-07-12 astro-ph.HE gr-qc
Probing Neutron Star Equation of State Universality with Gravitational Waves
Chennai Mathematical Institute（金奈数学研究所）；International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础科学国际理论科学中心）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
该研究针对中子星物态方程普适性假设的潜在失效问题，建立结合分层贝叶斯推断与分段多方参数化的检验框架，利用下一代引力波天文台的双中子星并合数据可检验该普适性。
2026-09-07 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Accessing universal relations of binary neutron star waveforms in massive scalar-tensor theory
本文通过约120个双中子星并合数值相对论模拟，研究大质量Damour-Esposito-Farese型标量-张量引力中潮汐形变与波形特征之间准普适关系的破坏情况，并与量子色动力学相变的影响进行了比较。
2024-09-30 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Combining simulation-based inference and universal relations for precise and accurate neutron star science
University of Tübingen（蒂宾根大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））
提出识别、构建和验证中子星大量性质的精确普遍关系的新方法，采用基于模拟的推理处理因未知核状态方程产生的不确定性，能系统探索高维参数空间的普遍关系并识别最有前景的参数组合。
2026-07-07 astro-ph.HE gr-qc
Thermodynamics of Hot Neutron Stars and Universal Relations
在过去的几年里，对来自双中子星系统的引力波的探测重新点燃了我们对超致密物质未知性质的更深入理解的希望。特别地，引力波对中子星潮汐形变的约束可以通过一组普适关系转化为对中子星几种性质的约束。除了双中子星合并，超新星爆炸也是探测多信使信号的重要候选者。这样的观测可能使我们能够对中子星的结合能施加重要的约束。本研究报告有两个目的。首先，我们研究了有限温度状态方程与已建立的普适关系的一致性。其次，我们研究了可能存在的一个普遍的联系之间的结合能和无量纲潮汐变形，这是连接到最有前途的多信使信号源的散装性能。我们发现热状态方程并不总是与公认的普遍关系相容。因此，使用这样的表达式来探测广义相对论或对中子星的结构施加约束将是不确定的（当热效应存在时）。此外，我们还表明，结合能和无量纲潮汐变形能力至少在中等质量的中子星中表现出普遍的趋势。后者使我们能够使用来自GW170817事件的数据来设定1.4 $M_\odot$中子星的结合能的界限。最后，我们给出了中子星的紧密性、结合能和无量纲潮汐形变之间的关系，该关系对于冷、热等熵状态方程是精确的。
2022-08-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
The broadening of universal relations at the birth and death of a neutron star
本文研究了普遍关系在原中子星和超质量中子星动态场景中的适用性，发现 I-Love-Q 和 f-Love 关系对原中子星近似成立，而超质量中子星的峰值频率与紧致度关系偏离普遍 f-C 关系 70-80%。
2024-02-16 astro-ph.HE gr-qc
Neutron Stars in Scalar-Tensor Theories: Analytic Scalar Charges and Universal Relations
中子星具有大的致密性和强的引力场，是研究广义相对论的理想天体物理源。例如，双星脉冲星和引力波的观测已经对某些标量-张量理论提出了严格的限制，在这些理论中，无质量的标量场通过物质与度规耦合。在这种标量张量理论中，中子星的一个显著现象是自发标量化，即即使物质-标量耦合在远离中子星的地方渐近消失，归一化标量电荷仍保持为单位阶数。虽然大多数中子星标量化的工作集中在数值分析，本文的目的是获得准确的标量电荷解析。为了实现这一点，我们考虑一个简单的能量密度分布的托尔曼七型和工作在弱场展开。我们解决了修改后的Tolman-Oppenheimer-Escheroff方程的顺序顺序，并应用Padé重算来考虑高阶效应。我们发现，我们的解析标量电荷在恒星的紧凑性漂亮的模型计算。我们还发现了一个准普遍的标量电荷和恒星的结合能之间的关系是不敏感的基本状态方程。托尔曼七世星和常密度星的标量电荷解析比较在数学上支持这种准普适关系。这里发现的分析结果提供了物理动机，即用型标量电荷的精确表达式。
2021-07-07 astro-ph.HE gr-qc
An Entropy-Area Law for Neutron Stars Near the Black Hole Threshold
中子星表现出一套独立于它们的状态方程的普适关系，这与黑洞没有任何关系。受此启发，我们分析和数值探索连接中子星和黑洞普遍性的其他关系。通过分析两种不同的度量，我们发现某些重标度熵具有几乎普适的行为。我们还发现，当中子星的致密性接近黑洞极限时，重新标度的熵接近黑洞的熵，并且热力学熵以一种更加普遍的方式与恒星表面积标度。
2018-10-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Precise constraint on properties of neutron stars through new universal relations and astronomical observations
针对高密度核物质EOS不确定性问题，提出在以质量和半径为基坐标的三维空间中构建曲面的新普适关系方法，显著提高了对中子星转动惯量、$f$-mode频率等性质的约束精度。
2025-03-06 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
