Constraining nuclear matter parameters and neutron star observables using PREX-2 and NICER data
我们试图从PREX-2的最新推断数据中约束一些核物质参数,如对称能($J$)和它的斜率($L$)。其他核物质参数采用{ \bf [Phys. Rev. C 85 035201(2012),Phys. Rev. C 90 055203(2014)]}论文,并使用皮尔逊公式检查它们之间的线性相关性。$J-L$、$K_τ-J$和$K_τ-L$之间的相关系数分别为0.85、0.81和0.76。用50个统一的状态方程计算了中子星的质量、半径等性质。结果与最近观测到的NICER和NICER数据一致,除了少数例外。从半径的限制,我们发现,新的NICER数据允许一个狭窄的半径范围相反的大范围的PREX-2和旧的NICER数据留给我们一个不确定的决定中子星半径。
2021-09-24 astro-ph.HE nucl-th
Constraining the nuclear pairing gap with pairing vibrations
配对相互作用与各种密度的依赖性(表面/体积混合)的锡同位素链中的两个中子的分离能量的约束。在非常丰中子的核中,与对振动相关的响应对对相互作用的密度依赖性很敏感。利用核物质和锡核中相同的配对相互作用,对LDA在配对通道中有效的密度范围也进行了研究。
2009-05-26 nucl-th
Constraining dense matter physics using f-mode oscillations in neutron stars
在这个本科生计画中,中子星中的f模式振荡被用来限制稠密物质的状态方程。首次系统地研究了核饱和参数对模振荡的影响。结果表明,核子有效质量的不确定性对f模频率的控制起着最重要的作用。还研究了频率与与星震学有关的天体物理观测量的相关性。未来对f模式频率的探测可以提供一种独特的方式来限制核经验参数,从而限制致密物质的行为。
2020-07-20 astro-ph.HE nucl-th
Constraining the nuclear matter equation of state around twice saturation density
利用0.4和1.5A GeV之间Au+Au碰撞中椭圆流的FOPI数据,通过引入描述椭圆流大小随快度变化的观测量,利用输运码IQMD,我们提取了压缩对称核物质状态方程的约束条件.该观测值对核状态方程敏感,并且是将核物质的可压缩性约束为2 $ρ_0$的鲁棒工具。
2015-01-21 nucl-ex nucl-th
Recent progress constraining the nuclear equation of state from astrophysics and heavy ion reactions
高密度和极端同位旋下的核物质状态方程(EoS)是核物理领域长期存在的问题之一。核多体问题的从头计算预测了远离核物质饱和点的EoS的密度和同位旋依赖性。另一方面,近年来,从天体物理学方面和基于加速器的实验方面,已经取得了实质性的进展来限制EoS。重离子实验支持在中等密度下的软EoS,而最近的中子星观测需要“硬”的高密度行为。这两个约束进行了讨论,并显示出与多体理论的预测。
2007-06-01 nucl-th
Constraining the nuclear symmetry energy and properties of neutron star from GW170817 by Bayesian analysis
基于中子星并合双星GW 170817的潮汐形变率和组分质量分布,利用参量状态方程研究了中子星的核对称能和性质。为了得到与观测值一致的状态方程参数的适当分布,使用贝叶斯分析,并考虑因果关系和最大质量的约束。结果表明,在90%可信水平下,核物质饱和密度2倍处的对称能可被约束在$E_{sym}(2{ρ_{0}})$ = $34.5^{+20.5}_{-2.3}$ MeV之内.此外,还得到了正则中子星半径和无因次潮汐形变率的约束条件,在90%可信水平下,相应的约束条件分别为10. 80 km、$< R_{1.4} <$ 13. 20 km和$133 < Λ_{1.4} < 686$,最可几值分别为$\bar{R}_{1.4}$ = 12. 60 km和$\barΛ_{1.4}$ = 500。相对于前,我们的结果(后验结果)倾向于更软的状态方程,对应于更低的对称能期望值,更小的半径和更小的潮汐变形。
2020-08-07 astro-ph.HE nucl-th
Constraining the symmetry energy content of nuclear matter from nuclear masses: a covariance analysis
通过拟合几个代表性核的选择性体性质参数化的不同能量密度泛函评估的核对称能量的元素被认为是变化很大的。然而,从元素周期表中原子核质量的实验数据中得到的结果表明,它们受到了更好的约束。一个可能的方向,在调和这个悖论可以收集从使用的结合能在一个微观模型内的拟合协议与两组核,一个代表性的标准集和另一个非常高度不对称的核,另外包括的结果进行比较。协方差分析表明,附加的拟合方案降低了$\sim 50\%$在$^{208}$ Pb核中的核对称性能量系数及其斜率参数以及中子皮厚度的不确定性。这些实体的核心价值也略有下降。
2015-07-20 nucl-th
Constraining the nuclear gluon PDF with inclusive hadron production data
胶子的核部分子分布函数(nPDF)很难单独用深度非弹性散射(DIS)和Drell-Yan(DY)数据拟合确定。因此,nCTEQ 15对核PDF的分析增加了RHIC的中性π介子产生数据,以帮助限制胶子。在这项分析中,我们提出了一个新的全球分析的核PDF的基础上,一个更大的单包容性轻强子数据集从RHIC和LHC。使用我们的新nCTEQ代码(nCTEQ++)与INCNLO的优化版本,我们系统地研究了理论的局限性和碎片函数不确定性的影响。
2021-07-30 hep-ph nucl-th
Constraining the nuclear equation of state from orbits of primordial black holes inside neutron stars
本文提出通过观测中子星内部原初黑洞偏心轨道进动引发的引力波拍频,为核物质状态方程提供互补约束并打破参数简并。
2024-09-06 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the equation of state of high-density cold matter using nuclear and astronomical measurements
从实验室实验到中子星观测,与冷致密物质有关的数据越来越丰富,需要一个利用所有相关信息的框架来限制此类物质的性质。在这里,我们提出了一个严格但实用的贝叶斯方法,可以包括不同的证据,如核数据和推断的质量,半径,潮汐变形,惯性矩,和引力结合能的中子星。我们强调,应使用测量的完整后验概率分布,而不是像常见的那样,对最大质量或其他量进行切割。我们的方法可以用于状态方程(EOS)的任何参数化。我们使用光谱参数化和分段多变参数化与可变的过渡密度来说明目前的测量的影响,并显示如何在许多领域的未来测量可以提高我们的理解冷催化物质。我们发现,不同类型的测量将发挥不同的作用,在不同的密度范围内限制EOS。例如,更好的对称性能量测量将对我们理解低于核饱和密度的物质产生重大影响,但对高于该密度的物质影响不大。相比之下,精确的半径测量或来自GW 170817或更好的质量的多次潮汐变形性测量将在更宽的密度范围内提高我们对EOS的认识。
2019-11-07 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining a relativistic mean field model using neutron star mass-radius measurements I: Nucleonic models
本文基于场论微观核子EOS模型,利用NICER和引力波观测约束对称核物质EOS,并探讨未来X射线望远镜对EOS和核对称能的强约束潜力。
2024-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Constraining isovector nuclear interactions with giant dipole resonance and neutron skin in $^{208}$Pb from a Bayesian approach
等矢量核相互作用的剩余不确定性要求在有限核中的等矢量探针的可靠的实验测量。基于贝叶斯分析,虽然$^{208}$ Pb中的中子皮厚度数据或等矢量巨偶极共振数据只能约束一个等矢量相互作用参数,但建立了其他参数之间的相关性。利用中子皮厚度和等矢量巨偶极共振的组合数据有助于有效地约束所有的等矢量相互作用参数,从而为今后的分析提供了一种有用的方法。
2021-04-27 nucl-ex nucl-th
Constraining the neutron-matter equation of state with gravitational waves
我们展示了如何观测引力波从二进制中子星(BNS)合并在未来几年可以结合从核物理的见解,以获得有用的约束状态方程(EoS)的致密物质,特别是,约束中子物质EoS在20%以内的核饱和密度$n_0\approx 0.16\ {\text{fm}^{-3}}$的1倍和2倍之间。使用Fisher信息方法,我们结合观测约束从模拟BNS合并事件从各种人口模型与独立测量的中子星半径预计从X射线天文学(中子星内部成分探测器(NICER)的观测,特别是)直接约束核物理参数。参数化的核EoS,我们使用不同的方法,扩大从纯核物质,而不是从对称的核物质利用最近的量子蒙特卡罗(QMC)计算。这种方法避免了调用所谓的抛物线近似从对称核物质外推的需要,允许我们直接约束中子物质EoS。使用主成分分析,我们确定的参数组合最紧密的观测数据的约束。我们讨论了敏感性的各种影响,如不同的组件质量通过人口模型的灵敏度,相变的核心EoS,和大偏差的中心参数值。
2019-04-08 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the density dependence of the symmetry energy in the nuclear equation of state using heavy ion beams
非对称核物质状态方程(N/Z $>$ 1)中对称能的密度依赖性对于理解原子核和中子星等不同系统的结构是重要的。由于对高度不对称和非正常核密度的物质的基本核子-核子相互作用缺乏适当的理解,这个非常重要的量在很大程度上仍然不受约束。最近的研究使用来自得克萨斯州A $&$ M大学的回旋加速器研究所的光束,约束的对称性能量的密度依赖性,提出。从动力学和统计模型分析中得到了形式为$_{sym}(ρ)$ = C($ρ/ρ_{o})^γ$,其中C = 31.6 MeV,$γ$ = 0.69)的依赖关系。讨论了它们对天体物理和核物理研究的影响。
2006-10-12 nucl-ex nucl-th
Constraining the density dependence of symmetry energy using mean field models
核对称能表征了结合能随核系统(如有限核、中子星等)中子质子比的变化。是多种多样的。与这些核系统相关的密度在很大范围内变化。因此,研究对称能的密度依赖性是核物理研究的一个重要课题。对称能的密度依赖性主要由定义于无限大核物质的三个经验量表征,即对称能系数J、斜率参数L和曲率参数K_sym,它们都与无限大核物质的饱和密度ρ_0有关。由于核物质在实验室中是不可获得的,人们需要找到合适的实验观测值来约束J、L或K_sym的值。虽然J可以从原子核结合能的实验数据中精确地得知,但L或K_sym的情况却不完全如此。在这篇论文中,使用平均场模型来解决这个问题。
2018-08-22 nucl-th
Constraining compact star properties with nuclear saturation parameters
利用相对论密度泛函理论导出的一组强子状态方程(EoS),并结合地球实验、天体物理观测(特别是GW 170817事件)和中子物质手征手征有效场论($χ$ EFT),探讨了EoS参数化对饱和密度下定义的几个核物质特征的敏感性.我们发现致密星的总体性质对饱和密度附近的等密度偏度系数$Q_{\text{sat}}$和等矢量斜率系数$L_{\text{sym}}$最为敏感,因为我们的模型中高阶系数如$K_{\text{sym}}$是固定的.更具体地说,(i)其中$Q_{\text{sat}}$是控制致密星最大质量和半径的主要参数,而$L_{\rm sym}$在一定程度上受到中子物质$χ$ EFT的限制;(ii)质量足够大,(如果$Q_{\text{sat}}$的值足够大,可以得到同时具有超子和$Δ$共振的$M\sim 2.0~M_{\odot})$致密星;(iii)$Δ$的出现减小了正则质量($M\sim 1.4~M_{\odot})$)致密星的半径,从而缓和了相对论密度泛函的预言与从附近孤立中子星的X射线观测中得到的推论之间的紧张关系。
2019-07-16 astro-ph.HE nucl-th
GW170817: constraining the nuclear matter equation of state from the neutron star tidal deformability
利用相对论和非相对论平均场模型,研究了由GW 170817推导的潮汐变形能力对核物质状态方程关键参数的约束.这些模型与有限核的体性质以及观测到的中子星$\sim 2 ~ {\rm M}_\odot$最大质量的下限是一致的。潮汐变形能力显示出与EoS相关的等压线和等矢量核物质参数的特定线性组合的强相关性。这种相关性表明,潮汐变形的精确值可以把紧边界上的几个EoS参数,特别是,在斜率的不可压缩性和曲率的对称能量。从GW 170817及其紫外/光学/红外对应物获得的潮汐变形性将正则$1.4~ {\rm M}_{\odot}$中子星的半径设定为$11.82\leqslant R_{1.4}\leqslant13.72$ km。
2018-09-29 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the Radii of Neutron Stars with Terrestrial Nuclear Laboratory Data
中子星的半径主要由同位旋非对称物质的压强决定,它与核对称能的斜率成正比。在中能重离子反应中,关于同位旋扩散的现有地面实验室数据限制了对称能的斜率。利用这个约束,我们证明了一个1.4太阳质量的中子星的半径(辐射半径)在11.5(14.4)和13.6(16.3)km之间。
2006-09-11 astro-ph nucl-ex nucl-th
Constraining the high-density behavior of nuclear equation of state from strangeness production in heavy-ion collisions
用兰州量子分子动力学模型研究了1AGeV重离子碰撞中π介子和奇异粒子的动力学行为,探讨了超饱和密度下的核物质状态方程.选取Skyrme参数SkP、SLy 6、Ska和SIII,计算了$^{197}$ Au+ $^{197}$ Au和$^{12}$ C+ $^{12}$ C体系中对应于对称核物质不同不可压缩模量和不同对称能刚度情况的总多重数和多重数比.观察到奇异粒子产生比的激发函数随入射能量的增加而减小的趋势。用参数SkP较好地描述了KaoS合作测量的K $^{+}$生成数据,得到了一个软状态方程。这些结论不能被介质中的K介子-核子势所修正。
2011-02-23 nucl-th
Constraining the 0ν2β matrix elements by nuclear structure observables
中微子具有有限静止质量的发现重新引起了人们对无中微子双β衰变的兴趣。开展大规模的无中微子双β衰变实验,增加了在不久的将来对这一过程进行可靠观测的可能性。相关核基质元素计算的可靠性可能很快成为一个关键问题。本文综述了获得双β衰变候选核基态波函数、价单粒子轨道占位和配对关联性质的实验技术,并对候选核的实验数据进行了评述。结果进行了讨论有关的问题,原子核结构的哪些方面可能发挥重要作用,在确定的核矩阵元素的无中微子双β衰变。
2012-07-18 nucl-ex nucl-th
Constraining the density dependence of nuclear symmetry energy with heavy-ion reactions and its astrophysical impact
最近对重离子反应中的几种同位旋效应的分析使我们能够将核对称能在亚饱和密度下的密度依赖性限制在一个很窄的范围内。结合对相对论重离子碰撞中椭圆流分析得到的对称核物质物态方程的约束条件,丰中子核物质物态方程得到了部分约束.本文报道丰中子核物质部分约束状态方程对(快速)旋转中子星的质量半径关联、转动惯量、椭圆形变和引力辐射的影响。
2008-06-14 astro-ph nucl-ex nucl-th
Constraining isovector nuclear interactions with giant resonances within a Bayesian approach
从$^{208}$ Pb中等矢量巨偶极共振的质心能量$E_{-1}$和极化率$α_D$出发,对Skyrme-Hartree-Fock模型中的等矢量核相互作用进行了严格的约束.利用贝叶斯分析方法,发现$E_{-1}$和$α_D$主要由核对称能$E_{sym}$(约为$ρ^\star=0.05$ fm $^{-3}$)和等矢量核子有效质量$m_v^\star$(饱和密度)决定.在$90\%$置信水平下,我们得到了$E_{sym}(ρ^\star) = 16.4 ^{+1.0}_{-0.9}$ MeV和$m_v^\star/m = 0.79 ^{+0.06}_{-0.06}$。
2020-09-25 nucl-ex nucl-th
Constraining Nuclear Symmetry Energy parameters from Neutron skin thickness of $^{48}$Ca
本文利用有限程有效相互作用计算了$^{48}$ Ca中的中子皮厚度,并将这些量与核对称能参数进行了关联。利用已有的$^{48}$ Ca中子皮厚度的实验数据,推导出饱和和亚饱和密度下核对称能的密度斜率参数和曲率对称参数。我们得到了密度斜率参数的约束条件,如$54.5\leq L(ρ_0) \leq 97.5$ MeV和$47.3\leq L(ρ_c) \leq 57.1$ MeV。得到了曲率对称能量参数的约束为$-170.7\leq K_{sym}(ρ_0) \leq -43.4$ MeV和$-80.8\leq K_{sym}(ρ_c) \leq 23.8$ MeV。得到了$^{48}$ Ca和$^{2088}$ Pb的中子皮厚度之间的线性关系。
2020-08-30 nucl-th
Chirally Constraining the $ππ$ Interaction in Nuclear Matter
推导了构造$ππ$相互作用势的一般公式,该相互作用势在散射方程迭代时保持了手征对称性的散射长度约束。该处方只涉及典型的介子交换模型的微小修改,使模型中的耦合常数和截止质量没有很大的影响。计算了核物质中的$s$波$ππ$散射振幅,并与违反手征约束的类似模型的结果进行了比较。虽然处方倾向于抑制$ππ$相互作用的近亚阈值强度的积累,但早期的猜想,即满足手征约束的振幅不会表现出对$ππ~s-$波对凝聚的不稳定性,似乎是不正确的。然而,与此同时,传统的$ππ$相互作用模型可以很好地拟合散射数据,可以很容易地进行调整,以避免在核物质的不稳定性,而无需求助于奇异机制。
1995-08-17 nucl-th
Neutron star properties: Constraining the nuclear matter EoS
我们研究了对称能密度依赖性对中子星几种性质的影响。特别地,我们研究了潮汐形变和中子星半径对核物质状态方程的约束,使用了一组不同的相对论和非相对论平均场模型,这些模型与有限核的体性质和观测到的中子星最大质量的下限相一致.潮汐变形能力和半径表现出很强的相关性与具体的线性组合的等密度线和等矢量核物质参数与EoS。这样的相关性表明,一个精确的值的半径或潮汐变形性可以把紧边界上的几个EoS参数,特别是在斜率的不可压缩性和曲率的对称能量。我们表明,密度依赖的对称性能量有一个直接的影响量的奇怪内冷致密物质,因此,直接Urca过程和冷却的中子星。我们解释了SAX1808.4 -3658的低光度是超声波直接Urca过程的结果。最后,我们讨论了对称能的密度依赖性对磁化中子星壳核过渡区扩展的强烈影响。由于磁场效应,地壳及其复杂性的增加可能对毛刺机制或对磁场衰减具有作用。
2019-04-08 astro-ph.HE nucl-th
Constraining Energy Density Functionals via Bayesian Analysis of Nuclear Densities
The University of Osaka(大阪大学);RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science(理化学研究所仁科加速器科学研究中心);Center for Computational Sciences, University of Tsukuba(筑波大学计算科学中心)
本文提出利用从头计算得到的有限核密度分布,通过贝叶斯分析约束Skyrme能量密度泛函参数,并成功预测了未参与训练的208Pb性质,展示了该框架的预测能力。
2026-09-25 nucl-th
Constraining the nuclear equation of state at subsaturation densities
$^{208}$ Pb中只有1/3的核子占据饱和密度区。因此,与原子核的平均性质有关的核观测量,如质量或半径,并不是在饱和密度下,而是在所谓的交叉密度附近,局限于接近原子核密度的平均值:$ρ\simeq$ 0.11 fm $^{-3}$。这提供了一个解释的经验事实,即几个EOS数量计算与各种泛函交叉的密度显着低于饱和。交叉密度下能量的三阶导数M受同位素链巨磁共振(GMR)测量的约束,而不是饱和密度下的不可压缩性。GMR测量提供M=1110 $\pm$ 70 MeV(6%的不确定性),其外推给出K $_\infty$ =230 $\pm$ 40 MeV(17%的不确定性)。
2015-05-28 nucl-th
Constraining the High-Density Behavior of Nuclear Symmetry Energy with the Tidal Polarizability of Neutron Stars
利用一套满足地球核实验和天体物理观测的最新约束条件的模型状态方程,以及纯中子物质状态方程的最新核多体计算,在聚结双星中正则中子星的潮汐极化率被发现是一个非常敏感的高-核对称能的密度行为是致密丰中子核子物质最不确定的性质之一。此外,它的变化小于$\pm 10%$通过改变对称的核物质和对称能量的各种性质周围的饱和密度在其各自的范围内的剩余的不确定性。
2012-10-12 astro-ph.SR gr-qc nucl-ex
Constraining Gluon Shadowing Using Photoproduction in Ultraperipheral pA and AA Collisions
在超周边质子-核碰撞和核-核碰撞中,光生重夸克和矢量介子的唯一产生显著地依赖于核胶子的分布。在本研究中,我们定量调查的适用范围内,这些过程在大型强子对撞机(LHC)在约束核胶子修改的阴影部分。
2011-12-30 hep-ph nucl-th
Constraining the equation of state of nuclear matter from competition of fusion and quasi-fission in the reactions leading to production of the superheavy elements
利用Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck方程,引入库仑相互作用,研究了冷聚变反应和热聚变反应中阻碍超重元素合成的聚变阻碍机制.一个很强的敏感性被观察到的对称核物质的不可压缩性的模量,控制的竞争的表面张力和库仑排斥,和刚度的对称能量的密度依赖性,影响形成的颈部之前,切断。首次利用实验聚变几率导出了核物质状态方程的约束条件。得到了核物质$K_0 = 240 - 260$ MeV的不可压缩模的严格约束,同时拒绝了对称能($γ>1.$)的刚性密度依赖性.
2016-04-07 nucl-ex nucl-th
Constraining the EOS of neutron-rich nuclear matter and properties of neutron stars with heavy-ion reactions
重离子反应,特别是放射性束引起的反应,提供了有关核对称能密度依赖性的有用信息,因此,丰中子核物质的状态方程,与许多天体物理研究有关。本文讨论了用IBUU04输运模型分析重离子碰撞中的Isopsin扩散和$π^-/π^+$比,在亚饱和和超饱和密度下限制对称能的最新进展。简要介绍了部分约束对称能对中子星壳性质的天体物理影响、形变中子星发射的引力波和中子星的w模振荡。
2009-02-19 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Limitations in constraining neutron star radii and nuclear properties from inspiral gravitational wave detections
Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院)
本研究利用Fisher信息矩阵方法,在相对论平均场理论框架下评估第三代引力波探测器对中子星状态方程和核性质的约束能力,发现旋进引力波信号在亚饱和密度区域约束较弱,导致半径测量精度受限。
2026-05-27 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the high-density behavior of nuclear symmetry energy with direct Urca processes
本文在相对论平均场模型中研究对称能密度依赖性,通过修改DD2和DDMEX的同位旋通道并结合贝叶斯推断,约束中子星内直接Urca过程的开启条件,发现其最低质量对应对称能斜率大于60 MeV且倾向正的不可压缩系数。
2024-11-26 astro-ph.HE nucl-th
The Moment of Inertia of the Binary Pulsar J0737-3039A: Constraining the Nuclear Equation of State
我们构建了新发现的二进制脉冲星J 0737 - 3039 A的数值模型,无论是完全相对论,均匀旋转,平衡代码,处理任意自旋和相对论,慢旋转近似。我们比较了一个有代表性的样本的可行的核状态方程(EOS),跨越三个,定性不同,类模型的描述核物质的结果。未来从脉冲星计时数据动态测量中子星的转动惯量将对核状态方程施加重要的约束。即使是一个中等准确的测量(<~ 10%)也可能能够排除这些竞争类中的一些。利用测量到的质量、自旋和转动惯量来识别从不同EOS计算的最佳模型,可以确定脉冲星的半径。
2004-11-12 astro-ph gr-qc nucl-th
Constraining of Nuclear Matter Equations of State With Rotating Neutron Stars
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);University of Tsukuba(筑波大学);RIKEN Nishina Center(理化学研究所西村中心)
本研究利用KEH方法,基于Gogny型相互作用计算快速旋转中子星的EoS,揭示旋转效应对方程 of State与观测数据对比的重要性。
2025-11-28 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the in-medium nucleon-nucleon cross section from the width of nuclear giant dipole resonance
本文发展了一种新的格子哈密顿方法来求解Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck(BUU)方程。采用随机方法处理碰撞项,并利用GPU并行计算进行计算,使得计算碰撞项,特别是Pauli阻塞的精度有了很高的提高,从而使求解BUU方程的精度达到了一个新的水平。应用这种格子BUU方法研究了原子核巨偶极共振(GDR)的宽度,其中碰撞项的精确处理是关键,我们发现所得到的$^{208}{\rm Pb}$的GDR宽度与介质中的核子-核子截面$σ_{\rm NN}^*$有很强的依赖关系.为了重现日本大坂核物理研究中心测量的$^{208}{\rm Pb}$的GDR宽度值,需要对$σ_{\rm NN}^*$进行非常大的介质缩减。
2020-07-23 nucl-th
Progress in Constraining Nuclear Symmetry Energy Using Neutron Star Observables Since GW170817
自GW 170817以来,中子星的新观测数据有助于提高我们对核对称能的认识,特别是在高密度下。我们特别了解到:(1)24个新分析得到的核物质饱和密度下的核对称能斜率参数$L$在68%置信水平下约为$L\approx 57.7\pm 19$ MeV,与其基准值一致;(2)16个新分析得到的曲率参数$K_{\rm{sym}}$在68%置信水平下约为$K_{\rm{sym}}\approx -107\pm 88$ MeV;(3)$2ρ_0$下的核对称能大小,即$E_{\rm{sym}}(2ρ_0)\approx 51\pm 13$ MeV,已从9个新的中子星观测分析中提取,与早期重离子反应分析和最先进的核多体理论的最新预测结果一致,(4)尽管来自正则中子星的可用数据在密度高于$2ρ_0$时没有提供对核对称能的严格约束,来自NICER最近对PSR J 0740 +6620的质量为$2.08\pm 0.07$ $M_{\odot}$且半径为$R=12.2-16.3$ km的观测的较低半径边界$R_{2.01}=12.2$ km在68\%置信水平下为密度高于$2ρ_0$的核对称能设定了严格的下限,(5)利用正则中子星的观测值,用一阶强子-夸克相变模型对核对称能的贝叶斯推断表明,相变使$L$和$K_{\rm{sym}}$都明显地向更高的值移动,但具有更大的不确定性,(6)高─核对称能的密度行为显…
2021-06-04 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Constraining the nonanalytic terms in the isospin-asymmetry expansion of the nuclear equation of state
本文研究了手征二体力和三体体力对核物质状态方程的同位旋不对称展开式的性质。我们专注于提取高阶对称能量系数,包括正常的条款(发生与偶数的权力的同位旋不对称性),以及涉及的同位旋不对称性的对数,正式非解析周围的膨胀点的同位旋对称核物质的条款。这些系数是从数值精确的微扰理论计算的状态方程,再加上一组新的有限差分公式,实现稳定,明确消除高阶项的影响,在扩展。我们考虑两个和三体相互作用的对称性能量系数的贡献。结果表明,从二阶微扰理论图中可以看出,对数项的系数一般比正规项的系数大,但正规项对基态能量的贡献较大.高阶同位旋不对称项在大密度下特别相关,它们影响β平衡物质中的质子分数。
2020-12-03 nucl-th
Constraining slope parameter of symmetry energy from nuclear structure
从原子核结构实验中推导出的四个量与对称能的斜率参数$L$相关:中子皮厚度、低能偶极(LED)模截面、偶极极化率$α_D$和$α_D S_0$(即$α_D$和对称能$S_0$的乘积)。通过在Hartree-Fock加随机相位近似下对各种有效相互作用的计算,比较了$L$与这四个量之间的关联。从不同的相互作用的相关性和相关性来自一类的相互作用是相同的对称物质,以及在$S_0$的同时检查。这两种类型的相关性可以表现不同,如在$α_D$与$L$的相关性中所例示的。发现中子皮厚度和$α_DS_0$与$L$有很好的相关性,因此适合于通过实验缩小$L$的值。发光二极管的出现和生长使$α_DS_0$ - $L$关联很强,但当基态出现中子晕时,关联会发生紊乱。
2015-09-10 nucl-th
Constraining the gravitational binding energy of PSR J0737-3039B using terrestrial nuclear data
我们表明,对于没有明显软化的状态方程,给定质量的中子星的引力结合能与1-2倍核饱和密度下的核对称能的斜率相关(即,预测最大质量$M_{\rm max} > 1.44M_{\odot}$与最大精确测量的中子星质量一致的那些)。应用最近的实验室的对称性能量的斜率的限制,这种相关性,我们提取的双脉冲星双星系统,PSR J 0737 - 3039 B的低质量成员的重子质量的约束。我们比较独立的约束条件来自建模的祖星J 0737 - 3039 B,并通过其崩溃的假设下,它形成的电子捕获超新星。只有当$L \lesssim$ 70 MeV时,两组约束才是一致的。
2010-01-10 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Constraining three-nucleon forces with multimessenger data
我们报告的研究结果,旨在推断直接信息的排斥三核子潜力$V^R_{ijk}$ \textemdash驱动的核物质状态方程的刚度在超核密度\textemdash从天体物理观测。使用贝叶斯方法,我们利用NICER卫星和LIGO/Virgo合作进行的质量,半径和潮汐变形的测量,以及最重的观测脉冲星的质量,约束$V^R_{ijk}$的强度。我们的分析基线是广泛使用的核哈密顿量,包括Argonne $v_{18}$核子-核子势和三核子势的Urbana IX模型。数值结果,主要取决于最大质量的约束,表明现有的和未来的设施有可能提供宝贵的新的洞察微观核动力学在超核密度。
2021-05-26 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining hot and cold nuclear matter properties from heavy-ion collisions and deep-inelastic scattering
Universität Münster(明斯特大学);Universität Bielefeld(比勒费尔德大学);Universidade de Santiago de Compostela(圣地亚哥-德孔波斯特拉大学);Wayne State University(韦恩州立大学)
利用HERA的深层非弹性e+p散射数据和Pb+Pb碰撞的横向能量分布及重子乘数,结合高能QCD模型,研究早期非平衡剪切粘度与熵密度比η/s,揭示极端条件下核物质的早期传输性质。
2026-05-12 hep-ph nucl-th
Fully general relativistic description of rapidly-rotating axially-symmetric neutron stars for constraining nuclear matter equations of state
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);University of Tsukuba(筑波大学);RIKEN Nishina Center(理化学研究所仁科加速器中心)
基于KEH方法研究快速旋转中子星的内部结构,发现旋转频率增加导致质量-半径曲线整体上移,且最大角频率依赖于状态方程刚度,为核物质状态方程提供约束。
2026-06-25 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining Neutrinoless Double-Beta Decay Matrix Elements from Ab Initio Nuclear Theory
本文利用第一性原理价空间介质内相似重整化群方法,通过34种手征相互作用研究76Ge中无中微子双β衰变矩阵元与双伽莫夫-泰勒巨共振等观测量的关联,以约束理论不确定性并考察矩阵元对相互作用的依赖性。
2022-10-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
Constraining mean-field models of the nuclear matter equation of state at low densities
为了描述天体物理应用中的致密核物质的热力学性质和组成,引入了广义相对论平均场(gRMF)模型的一种扩展。轻核的束缚态和两核子散射关联被认为是量子势中的显式自由度。它们由具有介质依赖性质的准粒子表示。该模型描述了正确的低密度极限的维里状态方程(VEoS),并再现RMF结果周围的核饱和密度的集群溶解。通过比较VEoS和gRMF模型的逸度展开,得到了零密度下gRMF模型的准粒子性质、核子-核子散射相移和介子-核子耦合之间的一致性关系.相对论效应在天体物理学应用中的典型温度下被发现是重要的。详细研究了中子物质和对称物质。
2012-05-21 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Simultaneously Constraining the Neutron Star Equation of State and Mass Distribution through Multimessenger Observations and Nuclear Benchmarks
本研究利用混合状态方程公式和分层贝叶斯统计框架,结合多信使观测与核基准数据,同时推断中子星状态方程与质量分布,发现手征有效场理论数据显著收紧了低密度约束。
2025-07-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the nuclear energy density functional with quantum Monte Carlo calculations
利用精确的量子Monte Carlo方法,结合由手征有效场论导出的近-近-领先阶核子-核子相互作用,研究了全极化(自旋向上)低密度中子物质中的杂质问题.我们的计算表明,质子自旋下降杂质的行为与极化子在完全极化的幺正费米气体中的行为非常相似。我们表明,我们的结果可以用来把严格的约束的时间奇数部分的能量密度功能,独立的时间偶部分,在密度制度有关的丰中子核和紧凑的天体物理对象,如中子星和超新星。
2015-05-06 cond-mat.quant-gas nucl-ex nucl-th
Shedding Light on the EOS-Gravity Degeneracy and Constraining the Nuclear Symmetry Energy from the Gravitational Binding Energy of Neutron Stars
深入了解中子星的性质需要同时掌握超致密核物质的物态方程和强场引力理论。为了提供信息,可能有助于打破这种EOS重力简并,我们调查核对称能的影响,重力结合能的中子星内GR和标量张量子集的替代重力模型。重点讨论了饱和密度下核对称能斜率$L$的影响以及核对称能的高密度行为。我们发现,密度斜率$L$的变化或核对称能的高密度行为导致中子星的结合能发生较大的变化。使用GR和标量张量理论预测的差异只出现在大质量中子星上,即使在那时也明显小于对称能变化引起的差异。
2015-10-14 astro-ph.SR gr-qc nucl-ex
Constraining the relativistic mean-field model equations of state with gravitational wave observations
中子星合并事件GW 170817的引力波的首次探测已经开始为高密度下的核物质状态方程提供重要的新约束。GW 170817的潮汐形变边界与观测到的两个太阳质量的中子星的结合对现实状态方程的理论公式提出了严峻的挑战。我们分析了一套全面的相对论核平均场论,面对他们的观测范围和测量的中子皮厚度。我们发现,只有少数模型可以承受这些边界预测一个僵硬的整体状态方程,但与软中子质子对称性能量。提出了两种可能的迹象:强子-夸克相变内的恒星和新的参数化,是符合有限核的基态属性和观测范围的间接证据。在对这些集合进行广泛分析的基础上,推导出了$1.4M_\odot$中子星半径的上限值为$R_{1.4}\lesssim 12.9$ km。
2019-05-23 astro-ph.HE nucl-th
Constraining the quadrupole deformation of atomic nuclei with relativistic nuclear collisions
BNL相对论重离子对撞机STAR合作的初步数据表明,在高多重数$^{238}$ U+ $^{238}$ U碰撞中产生的末态强子的椭圆流$v_2$和平均横动量$\langle p_t \rangle$是负相关的。这一观察结果带来了实验证据的一个显着的长形变,$β\approx 0.3$,在碰撞$^{238}$ U核。我表明,这一新现象的定量描述可以实现内的流体动力学框架内的重离子碰撞,因此,这种数据的背景下,高能核实验可以帮助约束碰撞物种的四极形变。
2021-02-22 hep-ex hep-ph nucl-ex
Constraining simultaneously nuclear symmetry energy and neutron-proton effective mass splitting with nucleus giant resonances from a dynamical approach
采用一种新改进的同位旋和动量相关相互作用和一种同位旋相关的Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck输运模型,研究了核对称能的斜率参数$L$和核子有效质量$m_{n-p}^*=(m_n^*-m_p^*)/m$的同位旋分裂对$^{208}$ Pb中等矢量巨偶极共振的质心能和电偶极极化率的影响.在同位旋核子有效质量$m_s^*=0.7m$受经验光学势约束的情况下,得到了一个对$L=64.29\pm11.84 (\rm MeV)$和$m_{n-p}^*= (-0.019 \pm 0.090)δ$的约束,其中$δ$是核介质的同位旋不对称性.从等夸克巨四重共振的激发能中提取等夸克核子有效质量$m_s^*=0.84m$,得到了$L=53.85\pm10.29 (\rm MeV)$和$m_{n-p}^*= (0.216 \pm 0.114)δ$的约束.
2017-03-11 nucl-ex nucl-th
Constraining three-nucleon forces in nuclear lattice effective field theory
Gaziantep Islam Science and Technology University(加济安特普伊斯兰科学与技术大学);King Fahd University of Petroleum and Minerals (KFUPM)(法赫德国王石油与矿物大学);Universität Bonn(波恩大学);Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心);Beihang University(北京航空航天大学);Nankai University(南开大学)
本研究在核格点有效场论中,结合N³LO手征两核子相互作用,通过A=3至A=40的原子核结合能及中子-α有限体积能量,确定三核子力相关项系数,得到用于未来精度研究的最简三核子力。
2026-10-15 hep-lat nucl-ex nucl-th
Constraining the density slope of nuclear symmetry energy at subsaturation densities using electric dipole polarizability in $^{208}$Pb
原子核结构可观测量通常在亚饱和密度而不是饱和密度下最有效地探测核物质的性质。我们证明了电偶极子极化$α_ {\text{D}}$在$^{208}$铅是敏感的幅度$E_{\text{sym}}(ρ_{\text{c}})$和密度斜率$L(ρ_{\text{c}})$的对称能在亚饱和交叉密度$ρ_{\text{c}} = 0.11$ fm $^{-3}$。利用RCNP的$^{208}$ Pb中$α_ {\text{D}}$的实验数据和最近由重同位素对结合能差对$E_{\text{sym}}(ρ_{\text{c}})$的精确约束,我们提取了一个$L(ρ_{\text{c}}) = 47.3 \pm 7.8$ MeV的值。讨论了$L(ρ_{\text{c}})$的约束对饱和密度下的对称能、$^{208}$ Pb的中子皮厚度和中子星核壳跃迁密度的影响。
2014-12-11 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Constraining the high-density nuclear symmetry energy with the transverse-momentum dependent elliptic flow
在最新版本的超相对论量子分子动力学(UrQMD)模型中,研究了入射能量为400 MeV的$/$核子在不同的归一化c. m窗口下,自由核子在$^{197}$ Au+ $^{197}$碰撞中椭圆流的横向速度依赖性.快速性$y_0$。发现椭圆流差$v_{2}^{n}$ - $v_{2}^{p}$和中子与质子的比值$v_{2}^{n}$ / $v_{2}^{p}$对对称能的密度依赖性很敏感,尤其是在中等快度区间$0.4<|y_0|<0.6$内的小横向速度下的比值$v_{2}^{n}$ / $v_{2}^{p}$.通过比较核子和氢同位素的横动量相关或积分的FOPI/LAND椭圆流数据与使用各种Skyrme相互作用的计算,所有这些都表现出相似的等熵不可压缩性值,但对称能的密度依赖性非常不同,提取了适度软到线性的对称能,与以前的UrQMD或Tübingen QMD模型计算结果一致,但与文献中可用的$π^-/π^+$产率比所得结果相反。
2014-03-27 nucl-th