Phases of Hadron-Quark Matter in (Proto) Neutron Stars
本文的第一部分研究了中子星核中可能存在的结构强子-夸克混合相。这个阶段,被称为强子-夸克面食阶段,由球形斑点,棒和板罕见的相位几何。特别强调的是,在旋转中子星中,这个相位的大小的模型。我们用相对论平均场论来描述强子物质,用非定域三味Nambu-Jona-Lasinio模型来描述夸克物质。基于这些模型,强子-夸克面食相只存在于非常大质量的中子星中,其旋转频率小于300 Hz左右。所有其他恒星的密度都不足以在其核心引发夸克解除禁闭。第二部分讨论热(原)中子星物质的夸克-强子组成。为此,我们使用当地的三味Polyakov-Nambu-Jona-Lasinio模型,其中包括't Hooft(夸克味混合)术语。结果发现,这一项导致粒子组成的(原)中子星的强子-夸克物质的不可忽略的变化。
2019-07-10 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hyperon interaction with dense nuclear matter and link to neutron stars
本文综述了超子-核子和超子-超子相互作用的理论现状,重点介绍了手征有效场论。介绍了稠密物质中超子的结果,并分析了其对中子星性质的影响。
2020-10-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
New Neutron Star Equation of State with Quark-Hadron Crossover
我们提出了一个改进的状态方程中子星的物质,QHC 19,一个光滑的过渡,从强子制度在较低的密度,在较高的密度夸克制度。我们现在使用Togashi等人。状态方程(Togashi:2017),在整个强子体系中统一核物质的Akmal-Pandharipande-Ravenhall状态方程的推广; Togashi状态方程一致地描述了非均匀和均匀物质,以及处于β平衡的物质,而无需在纯中子和对称核物质之间进行插值。我们描述的夸克物质制度在较高的密度与Nambu-Jona-Lasinio模型,现在确定严格的约束夸克之间的热力学稳定性和因果传播的要求所产生的夸克之间的配对相互作用的现象学普遍矢量排斥。由此得到的中子星的性质与LIGO/Virgo合作的推论非常一致,从GW 170817,压力与重子密度,中子星半径,和潮汐形变。QHC 19允许的最大中子星质量是2.35 $M_\odot$,与所有中子星质量测定一致。
2019-11-22 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Neutron stars with large quark cores
我们用混合状态方程描述了处于$β-$平衡态的中性中子星物质,其中实现了从强子物质到夸克物质的一级相变。强子物质采用饱和密度$n_0$附近的泰勒展开式描述,夸克物质采用三味NJL模型描述。探索目前的核物质的经验参数和NJL模型的参数空间的不确定性,我们构建了两个数据集的物理一致性和因果混合EoS,兼容天体物理观测。我们的结论是,为了维持一个相当大的夸克核的大小,从强子到夸克物质的相变的强度不能很强,有一个低于$200$ MeV/fm $^3$的能量密度差距,必须发生在重子密度不超过饱和密度的四倍。需要一个非零但不太强的夸克矢量等势项和一个弱的矢量等势夸克项。在最大质量为$\approx 2.2 M_\odot$的中子星内部,可能存在携带几乎一半恒星质量的大夸克核。为了得到相当数量的混合EoS,预测质量为$\sim 1.4 M_\odot$的中子星内部已经存在夸克物质,我们要求夸克的起始发生在$1.3n_0$和$2.5n_0$的范围内。中子星的大夸克核心对应于超过四分之一的总恒星质量,是可能的,如果能量密度差距和过渡时的压力低于100兆电子伏/fm $^3$。然而,在这些约束下,最大中子星质量仅限于$ \lesssim 2.06 M_{\odot}$。对于质量低于$1.8\, M_\odot$的中子星,在半径和潮汐形变上没有发现来自夸克物质的强信号。
2020-07-19 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Quark matter contribution to the heat capacity of magnetized neutron stars
在本文中,我们找到了致密夸克物质的磁双手征密度波(MDCDW)相的热容,并利用它来探讨中子星内部磁双手征密度波相的可行性。MDCDW是夸克物质的空间不均匀相,已知在中等密度下比手征对称相和色味锁定超导相更受青睐。通过将我们的结果与瞬时吸积中子星的观测结果建立的核心热容的下限进行比较,我们表明MDCDW夸克物质的热容远高于该下限,因此不能被排除。这一结果增加了丰富的补充调查,所有这些都有助于加强由MDCDW夸克物质组成的中子星内部的可行性。为了完整性,我们审查的贡献的主要中子星成分在低,高和中等密度,有和没有存在的磁场的热容量。
2021-06-03 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Relaxation of the chiral imbalance in dense matter of a neutron star
用量子场论方法计算了中子星致密物质中电子与质子散射的螺旋度翻转。考察了电子与背景核子之间的电弱相互作用对螺旋度翻转的影响。我们还推导了手性不平衡的动力学方程。推导的动力学方程与其他作者的结果进行了比较。
2016-08-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Evidence for quark-matter cores in massive neutron stars
控制强核力的量子色动力学理论预言,在足够高的能量密度下,强子核物质会经历一个去禁闭的过渡,变成一个新的夸克和胶子相。虽然这在超相对论重离子碰撞中已经被观察到,但目前中子星内部是否存在夸克物质还是一个悬而未决的问题。通过结合天体物理观测和理论从头计算,在一个独立的模型的方式,我们发现,在中子星的质量对应于1.4太阳质量的核心的物质的推断性质是兼容的核模型计算。然而,在最大质量,稳定的中子星内部的物质表现出退禁闭相的特征,我们解释为夸克物质核心存在的证据。对于可靠观测到的质量约为两个太阳质量的最重中子星,夸克物质的存在被发现与强相互作用物质中的声速c_s的行为有关。如果没有强烈地违反共形边界(c_s)^2 < 1/3,那么大质量中子星被预言具有相当大的夸克物质核心。这一发现对中子星的现象学有重要的意义,并影响至少有一个足够大质量的参与者的中子星合并的动力学。
2021-07-27 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dense Hadronic Matter in Neutron Stars
本讲座探讨中子星内致密强子物质的性质,重点分析奇异性重子、介子的作用,提出超子谜题相关的超子存在、K介子凝聚相两种内部可能情形。
2024-04-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
QCD in neutron stars and strange stars
本文综述了量子色动学(QDC)在中子星和奇异星中的可能作用。QCD的基本自由度是夸克,它们可能以无约束(色超导)粒子的形式存在于中子星的核中。还有一种理论可能性是,大量的上夸克、下夸克和奇夸克可能会在一种新的物质状态中稳定下来,这种物质状态被称为奇夸克物质,根据假设,它可能比原子核更稳定。在后一种情况下,应该存在新的自约束、色超导物体,从奇异夸克块到奇异夸克星。这些物体的性质将与中子星中可能存在的退禁闭夸克一起进行审查。观测天体物理学的影响指出。
2011-01-28 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Quark-hadron crossover equations of state for neutron stars: constraining the chiral invariant mass in a parity doublet model
通过对低密度强子状态方程和高密度夸克状态方程的插值,建立了中子星的状态方程。对强子物质采用基于宇称二重态结构的强子模型,对夸克物质采用Nambu-Jona-Lasinio型的夸克模型。我们假设强子物质和夸克物质在色味锁定相中发生交叉。宇称偶重态模型的核子质量具有与手征对称性破缺相关的质量和对手征凝聚体不敏感的手征不变质量$m_0$。$m_0$的大小影响低密度核EOS,并与中子星的半径密切相关。利用LIGO-Virgo和NICER对半径的约束,我们发现$m_0$被限制为$600\,\mathrm{MeV}\lesssim m_0 \lesssim 900\,\mathrm{MeV}$ .
2021-05-04 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Chiral condensates for neutron stars in hadron-quark crossover: from a parity doublet nucleon model to an NJL quark model
我们从核到夸克物质的范围研究了中子星物质中的手征凝聚。我们用宇称偶重态模型(PDM)描述核物质,用Nambu-Jona-Lasino(NJL)模型描述夸克物质,用插值核物质和夸克物质状态方程描述中等密度物质.模型参数受核物理和中子星观测的约束。内插域中的各种冷凝物估计从冷凝物的化学势依赖于在插值的边界。使用具有大量手征不变质量($m_0 \gtrsim 500$ MeV,这是中子星观测所青睐的)的PDM预测温和的手征恢复,和显着的手征凝聚体仍然重子密度$n_B \sim 2-3n_0$($n_0\simeq 0.16\,{\rm fm}^{-3}$:核饱和密度),顺利接近NJL预测的色味锁定相位在$n_B \gtrsim 5n_0$。同样的方法也可以用来估计双夸克凝聚、上夸克、下夸克和奇夸克的数密度以及轻子分数。在我们的描述中,手征恢复的内插域进行两个概念上不同的手征恢复效果;第一个是与核子中的正标量密度,相关的稀释制度,和其他主要来自修改的夸克狄拉克海,这是由夸克费米海的增长所引发的。本文讨论了几种在核物质和夸克物质中进行微观物理插值的定性方法。
2021-12-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Quark matter in high-mass neutron stars?
最近对PSR J 1614 -2230和PSR J 0348 -0432中子星质量的测量为质量在2 $M_\odot$范围内的中子星的存在提供了独立的证据。这一事实对高密度物质的物理学有着重要的意义,它挑战了NS的核心可以由非受限夸克物质组成的假设。本文研究了基于Nambu-Jona-Lasinio有效模型的夸克物质描述,并构造了处于β平衡的物质状态方程。这个状态方程与强子Dirac-Brueckner-Hartree-Fock状态方程一起被用来描述中子星和混合星的构型。我们表明,致密星的质量2 $M_\odot$是兼容的,在其核心的可能存在的退禁闭夸克物质。
2015-03-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Quark-quark interaction and quark matter in neutron stars
超子($Y$)在中子星物质中的混合使物态方程(EoS)显著软化,最大质量降低到远小于$2M_{\odot}$的值.避免这种“中子星中的超子之谜“的一个想法是假设多体排斥普遍适用于每种重子。另一种是考虑夸克解除禁闭的相变从强子EoS到一个足够硬的夸克物质EoS。在本方法中,这两种效果都在一个共同的框架中处理。除了强子物质外,在平均场框架之外,还在Brueckner-Bethe-Goldstone理论中处理了具有两体夸克-夸克相互作用的夸克物质,其中的相互作用参数是基于地面数据的。导出的中子星的质量-半径关系表明,即使在考虑强子-夸克相变的情况下,最大质量也达到了$2M_{\odot}$以上,这与最近NICER测量和其他多信使数据对中子星最大质量和半径的观测结果一致.
2021-12-24 astro-ph.HE nucl-th
CP violation in cold dense quark matter and axion effects on the non-radial oscillations of neutron stars
该研究在含轴子-夸克耦合的三味Nambu--Jona-Lasinio模型下,探究冷密夸克物质的CP破坏与轴子效应,发现轴子可降低手征相变临界密度,支持稳定混合中子星存在,并显著增强其非径向振荡的四极f模。
2025-03-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Continuity from neutron matter to two-flavor quark matter with $^1 S_0$ and $^3 P_2$ superfluidity
这项研究的目的是深入了解夸克强子连续性概念的可能适用性,不仅在理想化的情况下,三味对称夸克物质,而且从中子物质过渡到两味夸克物质。一个关键问题是中子超流性和由$d$ -夸克配对产生的相应超流夸克相之间的连续性。对称性参数的发展和相关的动力学机制进行了分析。指出稠密中子物质中的$^3P_2$超流性与双味夸克物质中的$d$ -夸克的$^3P_2$配对有直接的相似性。这一观察结果支持了夸克-强子连续性假设对这类系统可能有效的观点。对中子星的可能影响进行了简要讨论。
2020-01-28 hep-ph nucl-th
Quark condensate and chiral symmetry restoration in neutron stars
基于等效粒子模型,我们研究了中子星中的介质夸克凝聚。通过对核结合能进行$ρ^3$量级的Taylor展开,我们得到了一系列中子星物质在最新的核物理和天体物理约束下的物态方程。介质中的夸克凝聚体,然后提取的中子星物质的约束性质,这与密度呈非线性下降。然而,手征对称性只能部分地用非零夸克凝聚体来恢复,这种凝聚体可能会以中子星无法达到的密度消失。
2021-08-29 hep-ph nucl-th
Mass and radius relations of quarkyonic stars using an excluded volume model
受同位旋对称夸克物质的排斥体积模型的启发,我们构造了一个电荷中性夸克相的“排斥体积”模型,其强子扇区仅包含中子。我们把这个模型称为夸克中子物质。我们计算了这个模型的状态方程,并求解了Tolman-Oppenhermer-Schmidoff方程,得到了与中子星相关的质量和半径关系。从对称夸克物质到夸克中子物质的模型的最直接的扩展不满足中子星测量的质量半径约束。然而,我们表明,通过将适当的核相互作用的排除体积模型,可以产生质量-半径的关系,位于从引力波的二进制中子星合并和最大质量测量的中子星的约束。
2021-08-30 astro-ph.HE nucl-th
Ferromagnetic neutron stars: axial anomaly, dense neutron matter, and pionic wall
我们证明了一个耦合到简并中子的手征非线性西格玛模型在高密度下表现出铁磁相。磁化是由于轴向异常作用于高密度下自发形成的中性π畴壁的平行层。出现的磁场将达到QCD标度~ 10^19 [G],这表明量子异常可能是磁星(高度磁化的中子星)的微观起源。
2012-09-21 hep-ph nucl-th
Determination of quark-hadron transition from lattice QCD and neutron-star observation
利用格点量子色动力学结果和中子星质量测量,确定了整个温度T和重子数化学势μ B区域的夸克-强子跃迁线,建立了与两种固体约束相一致的夸克-强子混合模型.混合模型的夸克部分是带纠缠顶点的Polyakov圈扩展Nambu-Jona-Lasinio(PNJL)模型,它再现了μ B/T=0时的格点量子色动力学结果;强子部分是带体积排斥效应的强子共振气体模型,它再现了中子星的质量测量结果和基于手征有效场论的两核子力和三核子力计算的中子物质状态方程.零T时夸克-强子跃迁临界μ B的下限为μ B = 1.6GeV。讨论了μ_B/T =6附近的重离子碰撞物理与μ_B/T为无穷大的中子星物理之间的相互影响。
2013-07-26 astro-ph.HE hep-lat hep-ph
Quarkyonic matter state of neutron stars
这一工作将我们以前对同位旋对称夸克物质的研究扩展到了可能与中子星内核有关的夸克中子物质。在模型中引入矢量-等矢量$ρ$介子主要是为了解释同位旋密度相互作用,就像$ω$介子解释重子密度相互作用一样。修正后的拉格朗日量仍然保持近似的手征对称性,这在较低的密度下可能会被显著破坏。通过对对称能及其饱和密度斜率的实验约束,确定了新的自由参数。最后,对夸克中子星的压强、质量-半径关系和潮汐形变进行了初步探索。虽然压力和潮汐变形性与实验和观测的限制很好地一致,但质量-半径关系无法重现PSR J 0740 +6620的观测到的两个太阳质量。
2022-06-16 hep-ph nucl-th
Hot quark matter and (proto-) neutron stars
在本文的第一部分中,我们使用一个非定域的扩展的3味Polyakov-Nambu-Jona-Lasinio模型,它考虑了味混合,动量依赖的夸克质量,以及夸克之间的矢量相互作用,研究了在QCD相图中可能存在的旋节区(由声速的消失决定),并确定了临界终点的温度和化学势。本文的第二部分研究了零温和非零温下重子物质的夸克-强子组成。这对于分析和解释中子星并合事件(如GW 170817)具有重要意义。考虑到这一点,我们确定组成的原中子星物质的熵和轻子分数是典型的这种物质。这些成分被用来描绘原中子星到中子星的演化过程。热恒星模型中包含了大量的超子和$Δ$ -等压线,但没有退禁闭夸克。后者被发现仅存在于冷中子星中。
2019-07-05 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Electric Dipole Moments and Polarizability in the Quark-Diquark Model of the Neutron
对于束缚态内波函数,若满足宇称对称性,则其平均电偶极矩严格为零。因此,中子和水分子的平均电偶极矩都为零,中子被看作是三个夸克的束缚态,水分子被看作是十个电子、两个质子和一个氧核的束缚态。然而,据说水分子具有非零的偶极矩强度$d=eΛ$,其中$Λ_{H_2O} \approx 0.385\ \dot{A}$。中子也可以说具有与$Λ_{neutron} \approx 0.612\ fm$相同的电偶极矩强度。如果采用中子结构的夸克-双夸克模型,中子分析可以在实验上得到一致性。
2010-06-03 hep-ph nucl-th
Neutron stars and quark phases in the NJL model
用Nambu-Jona-Lasinio模型描述夸克相,研究了中子星内部可能存在的退禁闭夸克物质.我们发现,典型的中子星的质量约为1.4太阳质量不具有任何解除夸克物质在其中心。这可以追溯到NJL模型的性质,该模型表明在很宽的密度范围内存在大的奇异夸克质量。
1999-01-12 astro-ph hep-ph nucl-th
Dense Matter and Neutron Stars in Parity Doublet Models
我们研究了致密物质和中子星的性质。特别地,我们讨论了基于强子手征对称性宇称偶重图像的模型计算。在这个实验中,手征对称性恢复的开始反映在重子及其宇称伙伴的简并度上。在这种方法中,我们还将夸克作为自由度,以便能够研究混合星。
2011-10-04 astro-ph.HE nucl-th
Resolving phase transition properties of dense matter through tidal-excited g-mode from inspiralling neutron stars
本文通过首次广义相对论计算含一阶强相互作用相变中子星的潮汐g模,证明双中子星并合引力波可探测内部强子-夸克转变,为致密物质相变提供强约束。
2024-03-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Hadron-quark Pasta Phase in Massive Neutron Stars
结构化的强子-夸克混合相,被称为pasta相,预计将出现在大质量中子星的核心。受天体物理观测最新进展的启发,我们探讨了中子星内部夸克出现的可能性,并检验了它与当前约束的兼容性。本文研究了强子-夸克pasta相的性质及其对中子星物态方程的影响。在这项工作中,我们扩展了能量最小化(EM)方法来描述强子-夸克面食阶段,其中的表面和库仑贡献包括在最小化过程中。通过允许不同的电子密度在强子和夸克物质的阶段,总的电子化学势与电势保持不变,和本地?在Wigner-Seitz单元内实现平衡。EM方法描述的混合相具有介于Gibbs和Maxwell结构之间的特征,这有助于理解随着表面张力的增加从Gibbs结构(GC)到Maxwell结构(MC)的转变。我们采用相对论平均场模型来描述强子物质,而夸克物质则采用带有矢量相互作用的MIT袋模型来描述。研究发现,夸克间的矢量相互作用在高密度时能显著地改变物态方程,并有助于提高中子星的最大质量。其他参数如袋常数也会影响中子星的去禁闭相变。我们的研究结果表明,强子-夸克面食相可能出现在大质量中子星的核心,可以兼容目前的观测约束。
2021-11-27 astro-ph.HE nucl-th
Prospects of Detecting Baryon and Quark Superfluidity from Cooling Neutron Stars
研究了中子星冷却过程中的重子和夸克超流性。观测可以限制中子或λ超子配对间隙和恒星质量的组合。然而,在强子和夸克混合相的混合恒星中,夸克间隙大于十分之几MeV,使得夸克物质在冷却时几乎不可见。如果夸克能隙更小,夸克超流可能是重要的,但它的影响几乎不可能与其他重子成分的影响区分开来。
2000-05-10 astro-ph hep-ph nucl-th
The Golden Era of Neutron Stars: from Hadrons to Quarks
中子星最早是在30年代初被提出的,60年代末被发现为中子星;然而,直到最近,我们才开始了解它们所包含的物质。本次演讲描述了中子星内部液体的一致性图像的持续发展,由四个进展驱动:两个重中子星的观测与质量$\simeq$ 2.0太阳质量;质量和半径的推断同时为越来越多的中子星在低质量X射线双星,未来的测定通过NICER天文台;通过引力波和电磁波谱观测到的中子星合并双星GW 170817,以及QCD中对核物质如何在内部转变为去限制夸克物质的新认识。我们描述了现代夸克-强子交叉状态方程QHC 18和相应的中子星,它们与目前的观测结果符合得很好。
2019-02-04 astro-ph.HE nucl-th
Diffusion of Neutrinos in Proto-Neutron Star Matter with Quarks
研究了含夸克物质的原中子星演化过程中的中微子不透明度。将纯夸克物质的结果与以前推导的极限表达式进行比较,并推广到原中子星演化中遇到的温度、中微子简并度和轻子含量。我们发现,重子物质中夸克的出现大大降低了中微子不透明度为一个给定的熵,减少是敏感的混合夸克-强子阶段的热力学条件。
2001-01-31 astro-ph hep-ph nucl-th
Neutron EDM from Electric and Chromoelectric Dipole Moments of Quarks
利用QCD求和规则计算了5维以下CP破坏算符诱导的中子d_n的电偶极矩。我们发现夸克\tilde d_i的色电偶极矩,包括奇夸克的色电偶极矩,提供了与夸克电偶极矩d_i相当的重要贡献。当通过Peccei-Quinn对称性去掉θ项时,奇异夸克的贡献也被抑制,d_n =(1 \pm 0.5)[1.1 e(\tilde d_d + 0.5 \tilde d_u)+1.4(d_d-0.25 d_u)].
2005-04-26 hep-ph nucl-th
Finding quark content of neutron stars in light of GW170817
GW 170817引力波的探测为中子星状态方程的约束提供了新的契机。本文以GW 170817为背景,研究了中子星核内夸克的可能存在。核子相位内的相对论性核平均场的方法,我们已经采用了一套全面的可用模型,和夸克相位中描述的袋模型。我们发现,当允许通过吉布斯构造发生相变到夸克物质时,与潮汐变形性束缚不一致的核子态变得一致。我们发现,几个核子EOS支持存在的纯夸克物质的核心与一个小的质量不超过$0.17M_\odot$局限在半径为0.9公里。我们还发现,潮汐变形和中子星半径之间的强相关性观察到的纯核子星不坚持甚至与核子夸克相变,并提供了一个上限的半径$R_{1.4} \lesssim 12.9$公里的$1.4M_\odot$中子星。
2020-08-25 astro-ph.HE nucl-th
Neutron stars and quark matter
最近对中子星质量的观测接近核子状态方程预测的最大值,这开始挑战我们对中子星中致密物质的理解,并限制了夸克物质在其内部深处的可能存在。
2006-12-05 astro-ph hep-ph nucl-th
Radial Modes of Neutron Stars with a Quark Core
本文首次用广义相对论的方法计算了具有夸克核的中子星径向脉动的本征频率。在适当考虑强子-夸克相变的情况下,导出了用于估计本征频率的状态方程。强子状态方程是在Brueckner-Hartree-Fock和相对论平均场论的框架下得到的,而夸克状态方程是在MIT袋模型下得到的。我们发现,具有夸克核的中子星的振荡周期表现出扭结,这与混合相区的存在有关。此外,振荡周期表现出显着差异之间的普通中子星和中子星与动力学夸克相位。
2001-11-21 astro-ph hep-ph nucl-th
Structure of Neutron Star with a Quark Core
在MIT袋模型下计算了脱限夸克物质的物态方程。利用该状态方程计算了具有夸克核的中子星的结构。结果表明,这种状态方程的修正对中子星的极限质量有很大的影响。对袋常数的不同选择进行了计算。
2008-10-14 astro-ph hep-ph nucl-th
Alice meets Boojums in neutron stars: vortices penetrating two-flavor quark-hadron continuity
爱丽丝和Boojums都是刘易斯卡罗尔创造的代表人物。我们证明了它们可能在旋转的中子星的核中相遇。最近对夸克-强子连续性的研究表明,中子超流物质可以在高密度下与双味对称夸克物质光滑连接。我们研究如何可以保持在涡流的存在。在中子物质中,量子化的超流体涡旋出现了。在双味稠密夸克物质中,携带色磁通量的涡旋和分数量子化的超流环流是最稳定的结构,我们称之为非阿贝尔爱丽丝弦。我们发现,三个整数中子超流涡和三个非阿贝尔爱丽丝弦的不同颜色的磁通量与总色通量抵消加入一个交界处称为Boojum。
2021-03-16 astro-ph.HE cond-mat.supr-con hep-ph
Quark-hybrid matter in the cores of massive neutron stars
利用SU(3)Nambu-Jona Lasinio模型的非定域扩展,再现了量子色动力学的几个关键特征,我们证明了在质量约为2.1 M太阳的中子星的核中可能存在退禁闭夸克和禁闭强子的混合相(夸克混合物质).这些物体的半径被发现是在规范范围内的$\sim 12-13$公里。根据我们的研究,在稳定的中子星中不发生向纯夸克物质的转变,而是转移到对径向振荡不稳定的中子星中。我们的研究对最近发现的大质量中子星PSR J 1614 -2230(其引力质量为$1.97 \pm 0.04 M_Sun$)的影响是,这颗中子星可能在其中心包含一个扩展的夸克混合物质区域,但没有纯夸克物质。
2012-12-18 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Strange Quark Matter in Neutron Stars? - New Results from Chandra and XMM
据预测,夸克星和混合星,在其核心包含奇怪的夸克物质,有一个显着小于普通的中子星的半径。对孤立的中子星的初步X射线观测表明,中子星的半径小得惊人,这与恒星内部的夸克物质相一致。然而,对这些数据的新分析得出了一个与普通中子星相对应的半径。在本演讲中,我们将讨论夸克和混合星的质量半径关系的理论计算,考虑夸克物质中的介质效应,并报告Chandra和XMM最近的X射线观测及其最新解释。
2003-09-01 astro-ph hep-ph nucl-th
Rapid Cooling of the Neutron Star in Cassiopeia A Triggered by Neutron Superfluidity in Dense Matter
我们认为仙后座A中中子星的冷却是由于3P2通道中中子库珀对的破裂和形成所引起的中微子发射增强。我们发现这种超流转变的临界温度约为0.5 × 10^9 K。观察到的冷却速度表明,质子已经处于超导状态,具有更大的临界温度。我们的预测是,这种冷却将以目前的速度持续几十年,这可以通过对这颗中子星的连续监测来检验。
2011-01-19 astro-ph.HE nucl-th
Quark-hadron Phase Transition in Proto-Neutron Stars Cores based on a Non-local NJL Model
我们用非定域SU(3)NJL模型研究了夸克间矢量相互作用的QCD相图。我们分析了熵和比热等热力学量,研究了矢量相互作用对夸克物质热力学性质的影响。在对场方程施加电荷中性和重子数守恒后,我们计算了原中子星内核的状态方程模型,为天体物理学提供了一种夸克物质的非定域处理方法。
2017-02-20 astro-ph.HE nucl-th
From hadrons to quarks in neutron stars: a review
我们回顾了中子星中物质的状态方程,从固态壳层到液态核物质内部,再到更高密度的夸克体系。我们详细讨论了夸克物质如何出现在中子星中,以及它如何影响物态方程。在讨论了地壳和地核中的液态核物质之后,我们简要回顾了与中子星相关的微观夸克物理学方面,以及基于Nambu-Jona-Lasinio框架的致密物质的夸克模型,其中胶子过程被有效的夸克相互作用所取代。然后,我们转向描述状态方程的电磁和引力观测的解释有用,审查强子夸克连续性的新兴图片,其中强子物质转向相对顺利,最多只有一个弱的一阶过渡,夸克物质的密度增加。我们审查建设统一的状态方程,合理的理解核物质制度在低密度和夸克物质制度在较高的密度之间的插值。这种插值的实用性是由于目前无法从第一性原理计算QCD中的稠密物质状态方程。正如我们所回顾的,有效的夸克模型的参数-这有直接关系到更一般的结构的QCD相图的致密和热的物质-是受中子星质量和半径的测量,特别是有利于大排斥密度和吸引力的双夸克配对相互作用。我们描述了由具有交叉的统一状态方程构造的中子星的结构。最后,我们提出了目前的状态方程-称为“QHC 18”的夸克强子交叉-在参数化的形式实用的中子星建模。
2017-12-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Neutron matter - Quark matter phase transition and Quark star
我们考虑了中子物质-夸克物质的相变以及混合夸克星的可能存在。中子物质的状态方程是用非微扰方法得到的,中子物质的π修整和类似于对称核物质的分析。在小距离域中对夸克物质扇区作微扰处理。对于袋常数$B^{1/4}$ =148 MeV,一阶相变。在中子夸克混合星的背景下,使用夸克物质和中子物质的状态方程求解托尔曼-奥本海默-罗夫方程,如前所述,具有相变。得到了这类恒星的稳定解,其极限为1.58 $M_\odot$,半径约为10 km。这颗恒星的主体是夸克物质,还有一层不到一公里的中子物质薄壳。
1993-01-05 nucl-th
On the stability of the open-string QED neutron and dark matter
研究了一个假设的QED中子的稳定性,该中子由两个$d$夸克和一个与QED相互作用的$u$夸克组成的色单重态系统组成。由于夸克不能被孤立,处于最低能量状态的三个夸克的内禀运动可能主要存在于1+1维中,就像在$d$ - $u$- $d$开弦中一样。吸引的$d$ - $u$和$u$ - $d$ QED相互作用可以克服较弱的排斥的$d$ - $d$ QED相互作用而将三个夸克束缚在一起。我们研究了1+1维唯象三体问题中的量子电动力学中子,其中有效相互作用是从Schwinger的1+1维精确量子电动力学解中提取的。唯象模型在变分计算中产生了一个稳定的QED中子在44.5 MeV。具有两个$u$夸克和一个$d$夸克的类似QED质子被发现太排斥而不稳定,并且没有束缚态或连续态,QED中子可以通过弱相互作用衰变到该束缚态或连续态上。因此,QED中子对弱衰变是稳定的,具有长寿命,并且实际上是QED暗中子。它可能产生于高能重离子碰撞中夸克-胶子等离子体的退禁闭相变。由于QED暗中子的长寿命,QED暗中子或暗反中子的自引力集合体可能是早期宇宙演化中夸克-胶子等离子体相变过程中产生的部分原始暗物质的良好候选者。
2022-06-03 hep-ph nucl-th
Pasta Structures of Quark-Hadron Phase Transition in Proto-Neutron Stars
我们研究了有限尺寸效应下原中子星中的夸克-强子混合相。在计算混合相中出现的面状结构时,吉布斯条件除了需要考虑热平衡外,还需要考虑两相之间的压力平衡和化学平衡。我们发现,由于热不稳定性的混合相的区域是有限的。此外,我们还研究了中微子对pasta结构的影响。结果发现,中微子的存在也使pasta结构不稳定。强子-夸克混合相的这些特征对于原中子星演化的中期阶段是重要的。
2010-10-27 astro-ph.HE nucl-th
Color superconductivity in dense quark matter
我讨论了最近的发展,我们的理解的颜色超导相冷,密集的夸克物质。我描述的相图作为密度和奇怪的夸克质量的函数,并概述了一些想法,这些奇异的相位可能的观测结果。
2000-03-17 hep-ph nucl-th
The Neutron Star Mass-Radius Relation and the Equation of State of Dense Matter
稠密物质的物态方程是核物理学长期追求的目标。中子星是恒星演化的超致密残余物,状态方程产生了独特的质量与半径(M-R)关系。在这项工作中,我们确定的中子星质量半径的关系,并根据最近的观测都瞬态吸积和爆发源,我们表明,半径为1.4太阳质量的中子星位于10.4和12.9公里之间,独立的假设的组成核心。我们表明,第一次,这些约束仍然有效,从我们的样本中删除的最极端的瞬态源或整个组的爆发源;我们的约束也适用,即使存在于中子星核心的非限定夸克物质。我们的结果显着约束致密物质状态方程,而且,一致的约束从重离子碰撞和中子物质的理论研究。我们预测一个相对较弱的依赖性的对称性能量的密度和一个值的中子皮厚度的铅,这是小于0.20微米,结果是可测试的在即将到来的实验。
2012-05-31 astro-ph.HE nucl-th
Phase transition to the state with nonzero average helicity in dense neutron matter
在Skyrme有效相互作用模型下,研究了中子物质中出现平均螺旋度非零态的可能性。通过对零温度下的自洽方程的分析,表明Skyrme BSK 18有效力的中子物质在高密度下发生相变,并自发地消除了与中子螺旋度有关的简并性.
2010-12-13 astro-ph.HE nucl-th
Neutrino scattering from hydrodynamic modes in hot and dense neutron matter
本文计算了流体动力学区中子星和超新星中低能中微子在热而致密的中子物质中的散射率。我们发现,布里渊峰,与声音模式,和瑞利峰,与热扩散模式,占主导地位的动态结构因子。虽然总散射截面的压缩性求和规则的约束,微分截面计算使用的流体动力学响应函数不同的近似处理,如随机相位近似(RPA)在天体物理学中经常使用的结果。我们确定了这些差异,并讨论其对超新星中微子输运的影响。
2013-11-26 hep-ph nucl-th
Continuity from neutron matter to color-superconducting quark matter with $^3 P_2$ superfluidity
我澄清如何夸克强子连续性的概念,这是以前考虑的背景下的渐近色味锁定相位与理想的三味对称性,适用于两味物质。我们的观察是,中子星物质可以连续连接到双味色超导(2SC)相与额外的凝聚体的$d$ -夸克的$^3P_2$通道。我在这里讨论这个新阶段的两个方面。首先,引入了基于对称性破缺模式的连续性概念和相应的序参量,然后类比核物理定性地解释了$d$ -夸克$^3P_2$配对的物理机制。我们的发现为中子星环境下物态方程的唯象构造提供了理论基础。
2020-02-19 hep-ph nucl-th
Phase Transitions in Dense Matter and Recent Topics of Neutron Stars
中子星的核心是由密度高于正常核密度的高密度物质组成的,在那里可能发生相变。本文综述了中子星的一些相变和最近的研究课题。
2000-10-09 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
Thermodynamics of magnetized dense neutron-rich matter
中子星是大质量恒星可能的终态之一。它被重力压缩,并被核简并压力稳定。尽管它的名字,这些物体的组成并不确切。然而,从推断的密度来看,中子很可能构成恒星内部的重要部分。虽然所有的中子星都有磁场,但有些中子星(磁星)的磁化强度比其他中子星高得多,推断磁星表面磁场在$10^{14}$到$10^{15}$高斯之间。虽然中子星是宏观物体,但由于恒星的能量,压力和磁场的极端值,微观尺度上的热力学可以印在恒星的大尺度行为上。这一贡献的重点是描述磁化致密中子物质的热力学,其状态方程,并探讨可能的铁磁状态的条件,磁化真空的贡献,以及可能的观测影响。
2022-06-09 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear matter and neutron matter for improved quark mass density- dependent model with $ρ$ mesons
提出了一个新的改进的夸克质量密度依赖模型,它包括u,d夸克,$σ$介子,$ω$介子和$ρ$介子.利用该模型研究了核物质、中子物质和中子星的性质。我们发现,它可以成功地描述上述性质。比较了新改进的夸克质量密度相关模型和夸克介子耦合模型的结果。
2008-09-17 nucl-th
Neutron Star Properties in the Chiral Quark-Meson Coupling Model
本文利用手征夸克-介子耦合模型研究了中子星的性质,其中考虑了基于手征对称性的胶子和π介子交换引起的夸克-夸克超精细相互作用。我们还研究了超子和$Δ$ -同量异位素在中子星中的作用。将SU(6)自旋味对称性推广到更一般的SU(3)味对称性,中子星的最大质量可以达到最近观测到的大质量脉冲星质量$1.97 \pm 0.04 M_{\odot}$。在这个计算中,$Λ$和$Ξ$是在中子星中产生的,而$Σ$和$Δ$等压线没有出现。
2012-09-15 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Magnetic field of a neutron star with color superconducting quark matter core
在Ginzburg-Landau理论框架下研究了具有超导夸克物质核的中子星的磁场行为。我们考虑了双夸克凝聚场与通常磁场和光磁规范场的同时耦合。通过适当考虑边界条件,特别是胶子约束条件,我们求解了Ginzburg-Landau方程。我们得到了中子星夸克相和强子相的磁场分布,并表明由于迈斯纳流的存在,磁场以夸克涡旋的形式穿透到夸克核中.
2002-05-10 astro-ph hep-ph nucl-th