Predicting the moment of inertia of pulsar J0737-3039A from Bayesian modeling of the nuclear equation of state
我们从核物质状态方程的贝叶斯后验概率分布中研究中子星的转动惯量，该方程结合了微观多体理论和有限核的经验数据。我们把重点放在PSR J 0737 - 3039 A和预测，对于这个1.338 M_太阳中子星的转动惯量的范围$1.04 \times 10^{45}$ g cm $^{2} < I < 1.51 \times 10^{45}$ g cm $^{2}$在95%的可信度水平，而最可能的值为转动惯量的$\tilde I = 1.36 \times 10^{45}$ g cm $^{2}$。假设PSR J 0737 - 3039 A的转动惯量的测量精度为10%，我们研究了中子星半径和潮汐形变的影响。我们还确定了地壳的组成部分的转动惯量，并发现，对于典型的中子星质量为1.3 M_sun < M < 1.5 M_sun的地壳贡献的总转动惯量的1% - 6%，下面是需要解释的情况下，强中子夹带的脉冲星故障。
2019-09-16 astro-ph.HE nucl-th
General predictions for the neutron star crustal moment of inertia
在统一的元模型方法内计算了中子星地壳的EoS和转变点性质。采用贝叶斯方法，包括两种类型的过滤器：散装核性能控制从低密度有效场论（EFT）的预测，以及目前的核实验知识，而表面能的实验核质量进行调整。考虑到这些限制，可以达到定量预测的地壳属性与控制的置信区间和提高精度相对于以前的计算：{ $\approx 11\%$ }分散的地壳宽度和{ $\approx 27\%$ }分散的分数转动惯量。地壳的转动惯量也被评估为中子星质量的函数，并给出了不同中子星的质量和半径的预测。船帆座脉冲星毛刺的可能地壳起源的讨论中，目前估计的地壳夹带，不利于一个大的夹带现象，如果船帆座质量是$1.4M_\odot$以上。进一步改进本预测需要更好地估计高阶等矢量经验参数，例如$K_{sym}$和$Q_{sym}$，以及更好地控制极富中子核的表面性质。
2019-02-16 astro-ph.HE nucl-th
Constraining the parameterized neutron star equation of state with astronomical observations
我们利用唯象参数化的分段多方状态方程来研究中子星的各种性质。我们调查这些状态方程的遵守与几个天文观测。我们还表明，分数转动惯量的理论估计不能解释所有观察到的脉冲星毛刺。我们将地壳模拟为一个实心球壳来计算快速自旋中子星的分数转动惯量。我们还表明，在一个简单的磁偶极子辐射模型与不同的转动惯量的制动指数偏离观测数据显着。随着理论和观测的发展，分数转动惯量和制动指数可以作为中子星状态方程的观测约束条件。
2022-02-21 astro-ph.HE 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
Constraining the mass and moment of inertia of neutron stars from quasi-periodic oscillations in X-ray binaries
中子星是宇宙中已知的致密天体。作为恒星演化的最终产物，它们的内部组成和结构受测量的约束相当差。本文的目的是根据在低质量X射线双星中观测到的kHz准周期振荡的解释，对中子星的质量和转动惯量提出一些限制。我们利用低质量X射线双星（LMXB）的高频准周期观测（HF-QPO）来寻找中子星的平均质量和转动惯量。这是通过应用我们的参数共振模型来区分慢和快的转子。我们适合我们的模型的数据，从10个LMXB HF-QPO已经看到和封闭的吸积中子星的自旋是已知的。为了简化分析，我们假设所有的中子星都具有相同的性质（相同的质量$M_*$和相同的转动惯量$I_*$）。我们发现平均质量为$M_* \approx 2.0-2.2\, M_{\odot}$。相应的平均转动惯量为$I_* \approx 1-3 \times 10^{38}\;{\rm kg\,m^2} \approx 0.5-1.5 \, (10\;\textrm{ km})^2 \, M_\odot$，它分别等于慢旋转体（自旋频率约为300 Hz的中子星）的无量纲自旋参数$\tilde{a} \approx 0.05-0.15$和快旋转体（自旋频率约为600 Hz的中子星）的无量纲自旋参数$\tilde{a} \approx 0.1-0.3$。
2010-09-06 astro-ph.HE
Neutron Star Mass across Binary Pulsar Subpopulations: Mass-Spin Correlation, Mass Distributions, and Moment of Inertia Effects
Northwestern University（西北大学）
通过分层贝叶斯分析约50个银河系双星射电脉冲星，发现回收脉冲星的质量与自旋周期呈反相关，支持吸积驱动回收，但无法区分吸积起源与转动惯量驱动的自旋加速机制。
2026-06-28 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
Constraints on the moment of inertia of PSR J0737-3039A from GW170817
对PSR J 0737 -3039这颗双脉冲星的持续观测，有望在未来几年内精确确定其主要组成部分的转动惯量。由于转动惯量敏感地依赖于中子星的内部结构，这样的测量将约束超致密物质的状态方程，而超致密物质的状态方程被认为是普适的。通过对GW 170817中子星潮汐形变的引力波测量，已经建立了独立的物态方程约束。在这里，使用众所周知的中子星可观测量之间的普遍关系，我们将报告的90%可信的潮汐变形性的界限转化为一个直接的约束，$I_{\star} = 1.15^{+0.38}_{-0.24} \times 10^{45} \text{ g cm}^2$，PSR J 0737 - 3039 A的转动惯量。如果未来对$I_{\star}$的天体物理测量与这一预测不一致，它可能表明中子-恒星状态方程的普遍性崩溃。
2019-03-12 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Moment of inertia, quadrupole moment, Love number of neutron star and their relations with strange matter equations of state
研究了含$Λ$超子、$K^-$介子的玻色-爱因斯坦凝聚体和一级强子-夸克相变的奇异物质状态方程对慢转中子星的转动惯量、四极矩和潮汐形变参数的影响.所有这些状态方程都与2 M $_{solar}$约束兼容。研究的主要结果是I-Q和I-Love数关系的普适性，这些普适性在包含$Λ$超子和反K介子凝聚的Eos中得以保持，但在一阶强子-夸克相变中被打破.此外，还指出，四极矩接近最大质量中子星的黑洞的克尔值。
2017-12-05 astro-ph.HE
Convective Excitation of Inertial Modes in Binary Neutron Star Mergers
我们提出了第一个非常长期的模拟（延长到140毫秒合并后）的二元中子星合并与分段多方状态方程和充分的广义相对论。我们的模拟显示，在合并后30-50毫秒的时间，恒星的部分变得对流不稳定，这触发了惯性模式的激发。被激发的惯性模式可持续数十毫秒，并有可能被计划中的第三代引力波探测器以几千赫兹的频率观测到。由于惯性模式依赖于恒星的旋转速率，并且它们是由合并后残余物中的对流不稳定性触发的，因此在引力波中检测它们将为探测合并残余物的旋转和热状态提供独特的机会。此外，我们的发现对双中子星遗迹的长期演化和稳定性具有启示意义
2018-07-03 astro-ph.HE gr-qc
Giant Pulsar Glitches and the Inertia of Neutron-Star Crusts
在具有象征意义的船帆座脉冲星上检测到的巨大脉冲星频率毛刺长期以来一直被认为是中子超流体渗透到中子星内部地壳的表现。然而，最近发现这种超流体被地壳夹带，因此它没有携带足够的角动量来解释巨大的故障。脉冲星定时观测可以在多大程度上与标准的涡旋介导的毛刺理论相协调的研究考虑到目前的不确定性致密物质的属性。为此，采用一系列不同的统一的密度物质状态方程，计算了地壳的转动惯量的毛刺恒星。
2016-05-31 astro-ph.HE gr-qc
Temperature-dependent oscillation modes in rotating superfluid neutron stars
我们计算了慢转超流中子星中惯性振荡模的谱，首次考虑了有限温度和超流中子与质子夹带的影响。我们在牛顿极限下工作，并假设最小的核心组成（中子，质子和电子）。我们还开发了一个近似的方法，允许一个计算的超流r-模式解析。最后，我们推导并分析了超流NS物质中惯性模在短波长极限下的色散关系。
2018-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
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
A tight universal relation between the shape eccentricity and the moment of inertia for rotating neutron stars
本文提出旋转中子星偏心率、半径与转动惯量之间的新普适关系，验证其在普通中子星和裸夸克星上的高精度，并可用于快速旋转情形及未来X射线观测推断。
2023-07-12 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Neutron star mass formula with nuclear saturation parameters
导出了中子星质量和引力红移随中心密度和核饱和参数特定组合变化的经验公式，适用于中心密度达到3倍核饱和密度的恒星模型.结合这两个经验公式，还可以估算出中子星的半径。在实践中，我们发现，中子星的质量（半径），可以估计在$\sim 10\%$（百分之几）的准确性，通过比较的质量和半径评估与我们的经验公式与那些确定的特定状态方程。由于我们的经验公式直接将中子星的质量和半径与核饱和参数联系起来，因此可以通过核实验来限定核饱和参数的具体值，从而讨论中子星的性质。
2022-03-17 astro-ph.HE nucl-th
Slowly Rotating Two-Fluid Neutron Stars: Coupled Frame-Dragging, Inertia Splitting, and Universal Relations
Kochi University（高知大学）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；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）
本文提出一个全相对论框架，研究引力耦合双流体中子星的旋转响应。通过推导耦合平衡和框架拖拽方程，发现双流体系统存在两种固有旋转本征模，且有效总转动惯量仅依赖平衡背景。
2026-03-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Constraints on Nuclear Saturation Properties from Terrestrial Experiments and Astrophysical Observations of Neutron Stars
考虑到地球实验和最近的天体物理观测的中子星和引力波信号，我们施加的状态方程（EoS）的同位旋非对称核物质的限制。利用具有SU（3）味对称性的相对论平均场模型，研究了核子有效质量、核不可压缩性和核对称能斜率参数对核和中子星性质的影响.研究发现，大质量中子星的天体物理信息、潮汐形变以及核实验数据对制约中子星的EoS起着重要作用。特别是由于核中超子的存在，使得核的EoS变软，从而对这些物理量产生了严格的限制。此外，通过核物理和天体物理的计算，有可能对核对称能的曲率参数加以限制。
2020-11-30 astro-ph.HE 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
Detection of simultaneous QPO triplets in 4U 1728-34 and constraining the neutron star mass and moment of inertia
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics（大学间天文学与天体物理中心）；Space, Planetary and Astronomical Sciences and Engineering, IIT Kanpur（坎普尔印度理工学院空间、行星与天文科学与工程系）；Department of Astronomy and Atrophysics, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院天体物理学系）；Department of Physics, Ashoka University（阿索卡大学物理系）
通过AstroSat/LAXPC观测分析，发现4U 1728-34中同时出现的kHz和约40Hz的准周期振荡，其频率关联性支持轨道、过近点和两次节点进动频率，从而约束中子星质量与角动量矩比。
2024-04-15 astro-ph.HE
Moment of inertia of neutron star crust in alternative and modified theories of gravity
年轻恒星的毛刺活动是由地壳和恒星内部的角动量交换引起的。最近，有人推断，中子星地壳的转动惯量不足以解释观测到的故障。爱因斯坦的广义相对论在描述中子星的流体静力平衡时假定了这样的估计。这颗中子星的地壳的时空曲率比太阳系测试中探测到的要大14个数量级。这使得重力成为地壳相关过程中最弱的约束物理输入。在标量-张量引力理论和非微扰$f({\cal R})={\cal R}+ a {\cal R}^2$引力理论下，我们计算了地壳与中子星总转动惯量的比值。对于前者，我们发现壳核的转动惯量比与广义相对论中的推论相比没有显著变化。对于后者，我们发现，该比例显着增加，从什么是在广义相对论的情况下，大质量的物体推断。我们的研究结果表明，毛刺活动的卫星可以用来探测重力模型，虽然重力模型在这项工作中探索的是不合适的候选人。
2016-08-01 astro-ph.HE gr-qc
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
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
Non-linear saturation of gravito-inertial modes excited by tidal resonances in binary neutron stars
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 Leeds（利兹大学）；Universitat d’Alacant（阿利坎特大学）；University of Tübingen（蒂宾根大学）
研究二元中子星中由潮汐共振激发的重力-惯性模的非线性饱和及其对合并的影响，包括磁场放大和恒星加速。
2025-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
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
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
Prospects for the inference of inertial modes from hypermassive neutron stars with future gravitational-wave detectors
本研究评估双中子星并合残骸惯性模的引力波可探测性，通过将数值波形注入不同探测器噪声，用BayesWave算法分析，发现当前探测器仅能探测1 Mpc内的信号，未来探测器探测范围可提升约10倍。
2023-05-10 astro-ph.HE gr-qc
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
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 Physics of the Outer Layers of Accreting Neutron Stars
在中子星壳被提出50年后，我们回顾了当前对吸积中子星外层核物理的理解。核燃烧过程中产生的原子核取代了中子星、海洋和地壳的新生成分。由压缩驱动的非平衡核反应改变了外层的热结构和化学成分，在天文现象上留下了可观察到的印记。随着对爆发的中子星和冷却的中子星的观测增加，最近大量的天文数据使人们对中子星内部的微观物理有了新的认识，并有可能在模型计算中测试核物理输入。尽管我们对中子星内部的理解和观测到的中子星现象取得了许多进展，但在吸积中子星的天体物理学理论、丰中子核的核理论以及地球核物理实验的范围和精度方面仍然存在许多挑战。
2018-07-03 astro-ph.HE
Dragging of inertial frames inside the rotating neutron stars
我们导出了旋转中子星内部的精确标架拖曳率。应用该公式表明，从中子星中心到表面，标架拖曳率沿极单调递减。在沿赤道距离的框架拖曳率的情况下，它最初减少远离中心，变得可以忽略不计的小之前的中子星的表面，再次上升，并最终接近一个小的值在表面。在这种情况下，局部最大值和最小值的出现是帧拖动频率对距离和角度的依赖性的结果。从赤道向极点移动，观察到沿赤道的坐标系拖曳率的局部最大值和最小值在穿过临界角后消失。另外还发现，赤道上标架拖曳率的极大值和极小值的位置与脉冲星的自转频率和中心能量密度有关。
2014-05-29 astro-ph.HE gr-qc
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
Glitch Behavior of Pulsars and Contribution from Neutron Star Crust
脉冲星是高度磁化的旋转中子星，具有非常稳定的旋转速度。尽管脉冲星的自转速率是稳定的，但许多脉冲星的自转速率会发生突变，这种突变被称为脉冲星毛刺。毛刺现象被认为是中子星地壳区域内中子物质超流性的表现。相对于稳定的旋转频率，这种旋转速率的快速变化的幅度可以量化地壳区域的转动惯量对恒星总的转动惯量的影响，称为部分转动惯量（FMI）。本文在相对论平均场框架下，利用六个不同的代表性统一状态方程，计算了不同质量恒星的FMI。我们已经进行了一个逐事件的比较，从数据得到的FMI与理论计算值，考虑和不考虑卷吸效应。结果发现，较大的毛刺不能解释地壳FMI单独，即使没有夹带。
2018-08-29 astro-ph.HE gr-qc 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
Measuring the Lense-Thirring Orbital Precession and the Neutron Star Moment of Inertia with Pulsars
Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）
本文通过双脉冲星轨道中的Lense-Thirring效应测量中子星转动惯量，以约束方程状态并提升引力测试精度。
2025-12-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Kepler frequency and moment of inertia of rotating neutron stars with chaotic magnetic field
本研究计算了混沌磁场下旋转中子星的开普勒频率和转动惯量，发现磁场增强会提高开普勒频率，并在高质量端增大转动惯量，结果与脉冲星及引力波观测约束相符。
2024-11-18 astro-ph.HE gr-qc
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
Entrainment factor on individual glitch fractional moment of inertia
假设中子星内壳中的超流体是脉冲星突变释放的动量的储存库。最近，由于地壳卷吸，内地壳的大小是否足以包含导致大故障的超流体是有争议的。本文计算了与个别故障相关的部分转动惯量（FMI）（即内地壳超流转动惯量与耦合分量的转动惯量之比）。结果表明，与转移动量有关的有效转动惯量是夹带中子的转动惯量。计算了三个具有动量库耗尽特征的小扰动的FMI，并与卷吸因子进行了标度。一些小故障需要内地壳超流体，其转动惯量大于目前建议的恒星转动惯量的7- 10%。
2018-12-27 astro-ph.HE
Resonant Tidal Excitation of Oscillation Modes in Merging Binary Neutron Stars: Inertial-Gravity Modes
在合并的中子星（NS）双星中，引潮力可以共振激发NS中的低频（< 500 Hz）振荡模式，在轨道和NS之间传递能量。这种共振潮汐可以引起重力波的相位变化，为利用引力波研究NS内部提供了一个新的窗口。以前的工作已经考虑了潮汐激发的纯g-模式（由于稳定分层的明星）和纯惯性模式（由于科里奥利力），与旋转效应处理的近似方式。然而，对于现实的NS，浮力和旋转效应可以是可比的，从而产生混合惯性重力模式。我们开发了一个非微扰数值谱代码来计算这些模式的频率和潮汐耦合系数。然后，我们计算的相位偏移的重力波形，由于每一个共振在双螺旋。我们采用多方NS模型与参数化分层。我们推导出相关的标度关系和调查如何相移取决于各种属性的NS。我们发现，对于典型的NS（质量M = 1.4M_sun，半径R = 10 km）和中等的自转速率（< 300 Hz），由共振引起的引力波相移一般小于0.01弧度。但是相移是R和M的强函数，并且对于具有较大半径（R > 15 km）的低质量NS可以达到弧度或更大。当分层和旋转的组合产生非常低的频率（在惯性系中< 20 Hz）的修改的g模式时，也可以产生显著的相移。我们还发现，一些惯性模式可以强烈影响分层，和m = 1的r-模式，以前确定有一个小的，但有限的惯性框架的频率的基础上的考林近似，实际上基本上是零频率，因此不能被激发。
2017-08-06 astro-ph.HE gr-qc
Moment of Inertia for Axisymmetric Neutron Stars in the Standard-Model Extension
本文在洛伦兹破缺的标准模型扩展框架下，首次提出计算轴对称中子星转动惯量的相对论性方法，通过有限元数值求解偏微分方程，并探讨了形变近似及其与牛顿引力的对比。
2023-10-24 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Thermal Spin Polarization Driven by Nuclear Spin-Orbit Coupling in Neutron Star Pasta
The University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Nishina Center（理化学研究所仁科中心）；Quark Nuclear Science Institute, The University of Tokyo（东京大学夸克核科学研究所）；Institute for Advanced Research, Nagoya University（名古屋大学高等研究院）；Department of Physics, Nagoya University（名古屋大学物理系）；Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences Program (iTHEMS), RIKEN（理化学研究所跨学科理论与数学科学项目（iTHEMS））；Nonequilibrium Quantum Statistical Mechanics RIKEN Hakubi Research Team, RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR)（理化学研究所前沿研究集群（CPR）非平衡量子统计力学理化学博雅研究团队）；Center for Spintronics Research Network, Keio University（庆应义塾大学自旋电子学研究网络中心）；Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学卡弗里理论科学研究院）；Physics Program, Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（广岛大学先进理工学研究学院物理学项目）；Hiroshima Astrophysical Science Center, Hiroshima University（广岛大学广岛天体物理科学中心）；Department of Physics, Chiba Institute of Technology (CIT)（千叶工业大学物理系）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子力研究机构先进科学研究中心）
通过核自旋-轨道相互作用，研究中子星核意面表面的反常自旋极化，提出基于表面局域中子的有效两带模型，揭示无磁场时热不均匀性导致的自旋极化，连接中子星物理与固态自旋电子学。
2026-05-24 astro-ph.HE cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Slowly rotating neutron and strange stars in $R^2$ gravity
本文研究了自洽慢转中子星和奇异星在R平方引力中的运动。为此，我们首先推导出描述缓慢旋转致密星在$f(R)$ -引力作用下结构的方程，然后同时求解外部和内部问题。在两种不同的强子状态方程和一种奇异物质状态方程下，研究了慢转中子星的结构。详细讨论了转动惯量及其对恒星质量和$R$平方引力参数$a$的依赖关系。我们发现，中子星的转动惯量的参数$a$的大值可以高达$30\%$更大的相比，相应的广义相对论模型。这比由$R$平方重力引起的最大质量变化高得多，并且超出了EOS的不确定性。这样，未来对致密恒星转动惯量的观测就可以让我们区分广义相对论和$f(R)$引力，更广泛地测试引力的强场机制。
2014-07-08 astro-ph.HE gr-qc
