Nuclear Mass Predictions for the Crustal Composition of Neutron Stars: A Bayesian Neural Network Approach
核质量模型除了其内在的核结构价值外，对于天体物理学的应用，如r过程核合成和中子星结构，也是必不可少的。为了克服现有的“国家的最先进的”质量模型的内在局限性，我们提出了一个改进的贝叶斯神经网络（BNN）形式主义的基础上。实现了一种新的BNN方法，其目标是优化理论和实验之间的质量残差。一个显着的改善（约40%），在现有的模型的质量预测BNN细化后获得。此外，这些改进的结果现在伴随着适当的统计误差。最后，通过构建这些预测的“世界平均值”，得到一个用于预测中子星外壳组成的质量模型。贝叶斯神经网络方法的力量已经成功地证明了一个系统的改进，在核质量的预测精度。扩展到其他核可观测量是目前正在调查的自然下一步。
2015-08-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Effects of nuclear matter and composition in core-collapse supernovae and long-term proto-neutron star cooling
采用基于微观核多体框架的最新核物质状态方程，研究了热密物质对核心坍缩超新星的影响。通过与基于变分方法的状态方程的比较，我们探讨了基于Dirac Brueckner Hartree-Fock理论的状态方程的影响。我们还研究了核和核子组成的差异的影响，通过使用相同的状态方程的变分方法，但采用两种不同的处理方法在计算核丰度。我们采用这三种EOS对核心坍缩超新星进行了数值模拟。我们还对原始中子星冷却的长期演化进行了数值模拟。我们发现，不同的组成模型的影响是显着的，在那些不同的处理均匀的物质在引力坍缩，反弹，和冲击波传播。即使在物态方程计算均匀物质时采用相同的处理方法，原始中子星的冷却和由此产生的中微子发射也会受到组分差异的影响。
2022-12-09 astro-ph.HE nucl-th
Possible Existence of Extremely Neutron-Rich Superheavy Nuclei in Neutron Star Crusts Under a Superstrong Magnetic Field
我们调查地壳成分的磁场强度范围很广，高达$B\simeq 4\times10^{18}$ G，采用最新的实验核质量补充各种质量模型。磁场的基本效应有两个：1）由于电子垂直于磁场运动的Landau-Rabi量子化，电子分数的增加与质子分数的增加通过电中性条件联系在一起，即在给定的压强下，中子丰度被抑制。因此，2）原子核可以在更高的压力下存在而不会滴出中子。通过探索理论模型预测的所有可能核的最佳外地壳成分，我们发现$B\gtrsim 10^{17}$ G出现了中子幻数为50、82、126和184的丰中子重核，以及不同质子数的丰中子重核。此外，我们表明，超重核质子数$Z\ge104$，包括未知元素，如$Z=119, 120, 122$，和/或$124$，取决于质量模型，可能会出现在地壳底部层的平衡组成$B\gtrsim 10^{18}$ G，这是非常丰富的中子（$N\approx 260$ - $287$，即，$N/Z\approx 2.2$ - $2.4$）。我们指出，这些极端丰中子超重核位于下一个中子幻数$N=258$后$N=184$，强调在这种真正的异国情调，极端条件下的核结构计算的重要性。我们展示了超强磁场如何实质性地改变中子星的地壳性质，这可能会产生可检测的后果。
2023-02-15 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
g-mode Oscillations in Neutron Stars with Hyperons
本研究针对中子星核心可能含超子的情况，利用满足观测约束的多种致密物质相对论平均场模型，分析核心g模式振荡特征，发现奇异重子出现时g模式频率会陡升，为通过观测g模式检验中子星核心超子物质提供了依据。
2022-12-19 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear Drip Line and the Composition of Supernova Matter
Variable Energy Cyclotron Centre（可变能量回旋加速器中心）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
本研究在核统计平衡框架内，探究核滴线对超新星物质重子组成的影响，发现低质子分数及高密度下纳入滴线外原子核会增强极富中子轻集团形成，该效应需纳入超新星建模与核合成研究。
2026-08-18 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Suppression of composition $g$-modes in chemically-equilibrating warm neutron stars
Ohio University（俄亥俄大学）；University of Washington（华盛顿大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Columbia University（哥伦比亚大学）；University of Southampton（南安普顿大学）；Washington University in St. Louis（圣路易斯华盛顿大学）；Indiana University（印第安纳大学）；INFN-TIFPA, Trento Institute of Fundamental Physics and Applications（意大利国家核物理研究所-特伦托基础物理与应用研究所）；European Centre for Theoretical Studies in Nuclear Physics and Related Areas（欧洲核物理及相关领域理论研究中心）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
我们调查的化学平衡和由此产生的体积粘度的非径向振荡模式的温暖中子星的温度高达$T\approx 5$兆电子伏的影响，相关的质子中子星和中子星合并后的残余物。在这种制度下，弱相互作用的弛豫速率变得可比的组合物$g$ -模式的核心中的特征频率，导致共振阻尼。为了捕捉这种效果，我们引入了动态声速，一个复杂的，频率依赖的绝热声速，编码的回复力和体积压缩的耗散效应的概括。使用现实的弱反应速率和三个代表性的状态方程，我们计算的复杂频率的组成$g$ -模式与有限的温度分布。我们发现，体积粘性阻尼变得越来越显着的温度，可以完全抑制组合物$g$模式。相比之下，$f$ -模式由于其几乎无发散的特性而基本上不受体积粘度的影响。我们的研究结果突出了$g$模式行为的热结构，弱反应速率和状态方程的敏感性，并建立了动态声速作为一个有价值的描述符表征耗散中子星物质的振荡特性。
2025-08-30 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Structure and composition of inner crust of neutron stars from Gogny interactions
详细了解中子星的内壳性质对于解释不同的现象，如脉冲星故障或中子星合并中{ \it r-过程}位置的可能性可能是重要的。在文献中已经表明，像壳层修正或配对这样的量子效应可能在确定中子星内壳的组成中起着相关的作用。本文利用有限程Gogny相互作用构造了内地壳的物态方程，其中平均场和对场都是用同一相互作用计算的。我们已经使用了半经典变分Wigner-Kirkwood方法以及壳和配对修正计算Strutinsky积分方法和BCS近似，分别。我们的结果进行了比较与一些流行的模型从文献中。我们报告了一个统一的状态方程的内壳和核心计算的D1 M * Gogny力，这是专门制作的天体物理计算。
2020-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Mass, radius, and composition of the outer crust of nonaccreting cold neutron stars
本文应用Baym，Pethick和Sutherland模型研究了非吸积冷中子星外壳的性质和组成。使用Audi，Wapstra和Thibault 2003年原子质量表中的最新实验核数据。各种最先进的理论核模型（有限范围液滴，相对论性核场和非相对论性Skyrme Hartree-Fock参数化）都使用了外推到滴线。比较了不同核模型对不同中子星构型的外地壳质量和半径以及外地壳核组成的影响。
2007-07-18 astro-ph 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
An Asymptotically Causal Metamodel for Neutron Star Equations of State
Université de Caen Normandie, CNRS/IN2P3, LPC Caen UMR6534（卡昂诺曼底大学，法国国家科学研究中心/欧洲核子研究组织，卡昂低能粒子物理联合研究实验室）；Institut Universitaire de France (IUF)（法国高等研究院）
本文提出一种渐近因果的中子星方程 of 状态元模型，改进了非相对论元模型的高密度行为，提高了其因果性和准确性，用于探索中子星平衡配置。
2026-08-31 astro-ph.HE nucl-th
Decoding Neutron Star Observations: Revealing Composition through Bayesian Neural Networks
研究利用贝叶斯神经网络（BNNs）基于中子星宏观性质（如半径和潮汐形变率）推断其内部质子分数和声速，通过模拟观测数据验证，BNNs能以合理不确定性恢复中子星组成，为揭示中子星内部结构提供了有效工具。
2023-09-14 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Reaction-constrained composition \(g\)-modes in neutron stars with antikaon condensates, hyperons, and \(Δ(1232)\) resonances
Yonsei University（延世大学）；Goethe Universität（歌德法兰克福大学）
研究含反K介子凝聚等的中子星核心成分g1模式，用相对论平均场方程计算相关频率等，通过不同极限比较及本征函数跟踪等方法，得出外来物种产生独特成分模式的条件及相关相移等结果。
2026-07-24 astro-ph.HE nucl-th
Kaon condensation and composition of neutron star matter in modified quark-meson coupling model
利用修正的夸克-介子耦合模型研究了中子星物质的组分分布，并与量子强子动力学模型的计算结果进行了比较。MQMC和QHD模型参数进行调整，以产生完全相同的饱和特性，使我们可以调查在高密度的物质组成的模型依赖性。我们考虑了深K介子光学势的可能性，发现物质的组成对K介子与物质的相互作用强度非常敏感。通过改变K介子的光学势，详细研究了K介子凝聚的起始密度。我们发现MQMC模型在比QHD模型更低的密度下产生K介子凝聚。K介子凝聚的存在极大地改变了八重态重子和轻子的布居。一旦K介子凝聚发生，K介子的数量就会迅速增加，K介子成为物质的主要成分。我们发现$ω$介子在增加K介子布居和抑制超子布居中起着重要的作用。
2007-03-29 nucl-th
Surface Emission from Neutron Stars and Implications for the Physics of their Interiors
中子星与各种物理现象有关，这些物理现象发生在以高密度以及强引力场、磁场和辐射场为特征的条件下。理解这些区域中物质的性质和相互作用仍然是致密天体天体物理学的挑战之一。从中子星表面发射的光子提供了对它们的结构、组成和磁场的直接探测。在这篇综述中，我详细讨论了控制中子星表面发射特性的物理学及其各种观测表现。我目前的中子星半径，核心和地壳的组成，和磁场强度和拓扑结构的宽带光谱的研究，热光度的演变，以及起源于其表面的脉动配置文件的约束。
2012-10-02 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear Reactions in the Crusts of Accreting Neutron Stars
对静止期瞬间吸积的中子星的X射线观测提供了有关中子星壳结构和致密物质性质的信息。解释观测数据需要了解在吸积过程中加热和冷却地壳的核反应，并确定其非平衡组成。在此，我们利用一个完整的核反应网络，对一系列初始成分，详细地确定了内地壳中质量密度为2 E12 g/cm^3的深度以下的典型核反应序列。反应顺序与以前的工作有很大不同。我们发现，无论初始成分如何，在向内地壳过渡的过程中，地壳杂质都有明显的减少，尽管壳层效应会在一定程度上延迟纯地壳的形成，使其密度超过2 E12 g/cm^3。这自然地解释了从对广泛系统的观测中推断出的小的内地壳杂质。例外的是初始成分A >= 102核，其中内壳由于N = 82壳层闭合而保持不纯，杂质参数为Qimp~20。在协议与以前的工作，我们发现，核加热是相对强大的，独立的初始组成，而冷却通过核Urca循环在外壳中强烈依赖于初始组成。这项工作为今后研究地壳模型对核物理的敏感性奠定了基础，并为现实的地壳模型提供了成分剖面图。
2018-04-21 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
The cooling of the Cassiopeia A neutron star as a probe of a triplet neutron pairing in the core
仙后座A中子星（Cas A NS）的快速冷却可以解释为在恒星的核心中中子超流的开始触发，导致中子库珀对破裂和形成（PBF）的中微子发射增强。这为探测堆芯中的中子凝聚物提供了独特的可能性。使用一致的中子星内核和地壳的状态方程和成分，我探讨了这种解释的敏感性的三重态超流凝析油的相态。通过在预期的中子星质量和包层组成范围内模拟冷却，发现Cas A NS的快速冷却不能用传统的含$m_{j}=0$的$^3$ P $_2$凝聚体中的PBF过程来解释。
2015-10-23 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Deep crustal heating for realistic compositions of thermonuclear ashes
与外生核反应有关的地壳深部加热被认为是描述吸积中子星热演化的重要参数。在本文中，我们提出了第一个理论上一致的计算地壳加热的实际成分的热核灰烬。与以往的研究传统的方法的基础上，我们占中子流体静力学/扩散（nHD）的平衡条件所施加的超流性中子在一个主要部分的内地壳和快速扩散的其余部分的内地壳。我们应用一个简化的反应网络模型的核演化的各种多组分热核燃烧灰烬（超爆，KEPLER，和极端rp过程的灰烬）在外壳和计算的深部地壳加热能量释放Q，参数化的压力在外部-内部地壳界面，P_{oi}。使用一般的热力学参数，我们设定了Q的下限，Q>0.13-0.2 MeV/重子（实际值取决于灰的组成和所采用的质量模型）。
2021-08-20 astro-ph.HE nucl-th
The isospin and neutron-to-proton excess dependence of short-range correlations
我们提供了一个系统的研究的同位旋组成和中子-质子$\left( \frac{N}{Z} \right)$比率的依赖性的核短程关联（SRC）在整个核质量表。本文用低阶关联算符近似（LCA）计算了从$A=4$到$A=208$的14个不同核的SRC对单核子动量分布的贡献。包括10个不对称核，其中中子数超过质子数，最高可达1.54倍。计算的动量分布被用来提取的SRC对组成。我们发现SRC的同位旋组成及其随核子动量的演化有一个完整的图象。计算了中子和质子的非相对论动能及其随核质量$A$和$\frac{N}{Z}$的演化。从替代研究的结论，它表明，少数物种（质子）变得越来越多的短程相关的中子-质子比的增加。我们伪造测量的核子敲除量敏感SRC和单核子动量分布之间的联系。结果表明，LCA可以解释所观察到的趋势的数据，像这样的事实，即在中子丰富的核的质子负责一个意想不到的大部分的高动量分量。
2019-03-15 nucl-ex nucl-th
Spin-Down of Neutron Stars and Compositional Transitions in the Cold Crustal Matter
本文研究了零温下恒星自旋下降引起的中子星壳核成分的变化。我们建立了一个可压缩的液滴模型的能量的原子核浸没在中子气体中，包括配对和壳修正项，在参考的已知属性的基态的物质以上的中子滴密度，$4.3 \times 10^{11} g cm^{-3}$。最近的实验值和核质量的外推用于描述密度低于中子滴的物质。考虑到缓慢均匀旋转的相对论性中子星的壳层结构，计算了由于恒星自旋下降引起的壳层物质压力的变化。如果初始旋转周期为$\sim$ ms，这些变化会导致最初处于质量密度约为$3 \times 10^{13} g cm^{-3}$的基态物质中的原子核在物质经历压缩的赤道区域吸收中子，并在物质经历减压的旋转轴附近发射中子。通过这些过程产生的热量被发现有显着的影响，旧的中子星的热演化与低磁场的表面发射预测从这种加热相比，$ROSAT$观测的X射线发射毫秒双星，并被证明是不足以解释所观察到的X射线光度。
1996-09-13 astro-ph nucl-th
The Impact of Neutron Transfer Reactions on Heating and Cooling of Accreted Neutron Star Crusts
核反应加热和冷却吸积中子星的外壳，需要理解解释X射线爆发和瞬态吸积系统长期冷却的观测。最近有人提出，以前被忽视的中子转移反应可能在核过程中发挥重要作用。我们目前的结果，从完整的核网络计算，现在包括这些反应，并确定其对地壳成分，地壳杂质，加热和冷却的影响。我们发现，大量的中子转移反应确实发生，并影响地壳模型。特别是，我们确定了一种新类型的反应循环，通过交替的中子捕获和中子释放，穿插着中子转移，使一对原子核在核图表上达到平衡。虽然中子转移反应导致地壳模型预测的变化，需要在未来的研究中加以考虑，以前的结论有关加热，冷却和成分演变是非常强大的。
2021-12-21 astro-ph.HE nucl-th
Impact of Rotation on the Structure and Composition of Neutron Stars
根据质量和旋转频率，重力将中子星核心区域的物质压缩到比普通原子核密度高出数倍的密度。在如此巨大的密度下，原子本身坍缩，原子核被挤压得如此紧密，以至于新的粒子态可能出现，新的物质态，首先是夸克物质，可能被创造出来。这一特征使中子星成为进行广泛物理研究的极好的天体物理实验室。随着轨道和地面观测站从X射线到无线电波长的观测数据的迅速积累，研究中子星的时机从未像今天这样激动人心。哈勃太空望远镜和X射线卫星，如钱德拉和XMM-牛顿，尤其被证明是特别有价值的。新的天体物理仪器，如500米口径球面望远镜（FAST）、平方公里阵列（skA）、费米伽马射线太空望远镜（以前的GLAST），可能还有国际X射线天文台（现在的高能天体物理高级望远镜，ATHENA），都承诺发现数以万计的新的非旋转和旋转中子星。后者被称为“小行星”。本文简要概述了自转对中子星结构和组成的影响。观测性质，这可能有助于阐明核心组成的中子星-因此，超致密物质的性质-进行了讨论。
2013-07-03 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Equation of State for Proto-Neutron Star
原中子星（PNS）物态方程（EoS）物理学研究的是有限温度下宽密度范围内富中子物质的性质。本文在球Wigner-Setiz近似的相对论平均场模型中讨论了PNS内壳的结构，以及在由核子和原子核组成的非理想气体维里膨胀中PNS中中微子球周围物质的组成。我们接着讨论了几个新的完整的PNS和超新星的EoS，其详细的组成是重要的中微子动力学。我们着重讨论了不同EoS的一个重要区别--对称能E 'sym的密度依赖性，它与中子星半径的有趣关系，以及丰中子核中中子分布的性质。通过对富中子核中子分布的地面实验、从头算方法的基准计算以及对高质量观测数据的统计分析，加深对E'sym的理解，将促进我们对EoS的认识。
2012-02-26 astro-ph.HE nucl-th
Hyperonic equation of state at finite temperature for neutron stars
本文用相对论平均场方法研究了有限温度下中子星超声波核的组成和状态方程。我们利用新的FSU 2H * 模型，这是建立在FSU 2H方案通过改进的Xi势根据最近的分析Xi原子，我们扩展它包括有限的温度修正。计算是针对各种密度、温度和电荷分数进行的，从而探索了在质子中子星、双星合并残余物和超新星爆炸中可以发现的不同条件。超子的引入对有限温度下中子星的组成和状态方程有很大的影响，从而导致热中子星的性质和演化发生重大变化。
2022-09-20 astro-ph.HE nucl-th
Thermal conductivity and phase separation of the crust of accreting neutron stars
最近，人们测量了中子星在长时间爆发后的地壳冷却时间。这些观测结果对地壳的热导率$κ$非常敏感，强烈表明$κ$很大。我们进行分子动力学模拟的结构的外壳的吸积中子星使用复杂的组成，包括许多杂质。该组合物来自于快速质子捕获核合成的模拟，随后是电子捕获。我们发现杂质散射降低了热导率。此外，我们发现相分离。一些具有低原子序数$Z$的杂质集中在模拟体积的子区域中。对于我们的组成来说，固体地壳必须分成不同组成的区域。这可能会导致一个辐射引力波的四极形变的不对称恒星。地壳冷却的观测可以限制杂质浓度。
2009-01-15 astro-ph nucl-th
Effect of hyperons on f-mode oscillations in Neutron Stars
由于中子星内部的密度超过了地球核实验的密度，它们为研究极端条件下致密物质的性质提供了一个范围。中子星内核的成分具有很大的不确定性，人们推测那里可能会出现超子等奇异形式的物质。由中子星中不稳定振荡模式发出的引力波包含了关于其内部组成的信息，因此使我们能够直接探测内部。最近，对中子星中f模振荡的系统研究揭示了核饱和参数，特别是核子有效质量的不确定性对其频率的影响。在这项工作中，我们研究了超子的出现对f模振荡频率的影响，从而对引力波的发射。我们还推测，未来f模式频率的探测是否可以提供探测中子星核心超子存在的可能性。
2021-04-06 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear Masses and Neutron Stars
丰中子核的精确质谱测量与天体物理学有很大关系。外来核素的质量对核相互作用模型施加约束，从而影响核物质状态方程的描述，该状态方程可以扩展到描述中子星物质。有了壳层闭合附近的核素质量的知识，人们也可以推导出中子星地壳的组成。CERN-ISOLDE的彭宁阱质谱仪ISOLTRAP最近取得了测量82 Zn质量的突破，这使得能够将中子星地壳成分限制在更深层（Wolf等人，PRL 110，2013）。我们使用不同的核模型对中子星外壳中的核序列进行了更详细的研究，以说明中子星模型对质量的敏感性和鲁棒性。证实了N=50和N=82闭合中子壳层对地壳成分的主导作用。
2013-03-06 astro-ph.SR nucl-th
Role of the symmetry energy on the neutron-drip transition in accreting and nonaccreting neutron stars
在本文中，我们研究了对称能对非吸积和吸积中子星中子滴跃迁的作用，允许在磁星中存在强磁场。密度，压力，和组成的中子滴阈值确定使用最近的一组的M-Montreal微观核质量模型，这主要是不同的，在他们的预测的对称性能量$J$的值和它的斜率$L$在无限均匀的核物质饱和。虽然在一方面的中子滴密度，压力，质子分数和另一方面的$J$（或等效$L$）之间的一些相关性被发现，这些相关性是从根本上不同的非吸积和吸积中子星。特别是，中子滴密度被发现在前一种情况下，增加与$L$，但在后一种情况下，根据从X射线爆发和超爆发的灰烬的组成减少。我们用一个简单的质量公式定性地解释了这些不同的行为。我们还表明，在中子星壳的吸积过程中，原子核结构的细节可能比对称能起更重要的作用。
2021-03-10 astro-ph.HE 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
Finite temperature effects on g-modes of inviscid neutron stars
California State University Long Beach（加州州立大学长滩分校）
研究高温对无粘性中子星核心 secular 组成g模频率的影响，发现核对称能斜率参数L决定频率与温度的关系，展示了热效应与组成梯度的相互作用。
2026-10-30 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Thermal conduction and thermopower of a warm neutron star crust in magnetic fields
Yerevan State University（埃里温国立大学）；Byurakan Astrophysical Observatory（比尤拉坎天体物理观测站）；University of Wrocław（弗罗茨瓦夫大学）；Frankfurt Institute for Advanced Studies（法兰克福高等研究所）
研究磁化中子星内 crust 的热传导与热电功率，通过求解 Boltzmann 方程计算传输系数，考虑各向异性与微观物理影响。
2026-09-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Equation of state and composition of proto-neutron stars and merger remnants with hyperons
讨论了中子星双星合并残余物和超新星特征条件下的温度状态方程和致密核物质与超核物质的组成。我们认为中微子的自由流动和被困制度是由几兆电子伏的温度分开。的形式主义是基于协变密度泛函（CDF）理论的全重子八重态密度依赖耦合，适当调整超核部门。软化的EoS与超子的引入下量化的轻子分数和温度的各种条件下。我们发现，$Λ$，$Ξ^-$，和$Ξ^0$超子出现在给定的顺序与一个急剧的密度增加在零温度的阈值被替换为一个扩展的增量在很宽的密度范围内在高温下。$Λ$超子存在于深亚核区。$Σ$ s的三重态在冷的超核物质中被抑制到核饱和密度的7倍左右，但在更高的温度下，$T\geq 20$ MeV，在超新星和合并残余物质中出现了显著的分数。我们指出，一个特殊的同位旋简并点存在的三个同位旋多重态中的重子丰度是彼此相等的（近似）的同位旋对称性的结果。此时，系统的电荷化学势为零。我们发现，在合并残余条件下，电子中微子和$μ$ -on中微子的比例很接近，约为1%，而在超新星情况下，我们只发现了相当大比例的电子中微子（$\sim$ 10%），假设在这种情况下，$μ$ -on轻子数为零。
2021-10-15 astro-ph.HE nucl-th
The Physics of Neutron Stars
中子星是宇宙中大质量物体的一些明显表现。它们是测试致密物质物理学理论的理想天体物理实验室，并提供核物理学，粒子物理学和天体物理学之间的联系。中子星可能表现出在其他地方没有观察到的条件和现象，例如超子主导的物质，退禁闭的夸克物质，临界温度接近${10^{10}}$开尔文的超流性和超导性，中微子的不透明性，以及超过$10^{13}$高斯的磁场。在这里，我们描述了中子星的形成，结构，内部组成和演化。观测包括研究双星双星、孤立中子星的热发射、双星的故障和吸积中子星的准周期振荡，提供了有关中子星质量、半径、温度、年龄和内部组成的信息。
2004-05-13 astro-ph nucl-th
Unified equations of state for cold non-accreting neutron stars with Brussels-Montreal functionals. I. Role of symmetry energy
利用核能密度泛函理论，对冷非吸积中子星的所有区域提供了一个统一的、热力学上一致的处理方法。为了评估我们缺乏完整的知识的对称性能量的密度依赖的构成和中子星的全球结构的影响，我们采用了四个不同的泛函。所有这些都是精确拟合到基本上所有的核质量数据与Hartree-Fock-Bogoliubov方法和两个不同的中子物质状态方程的基础上现实的核力。对于每个泛函，我们计算了整个恒星的组成、压强-密度关系和化学势。我们发现对称能的不确定性会显著影响中子星组成和结构的理论结果。为了便于天体物理应用，我们构造解析适合我们的数值结果。
2019-03-12 astro-ph.HE nucl-th
Impact of the symmetry energy on the outer crust of non-accreting neutron stars
利用精确的核质量表计算了非吸积中子星外壳的成分和状态方程。本研究的主要目的是了解对称能对外地壳结构的影响。首先，我们建立了一个简单的“玩具模型”来说明电子密度和对称能之间的竞争。然后，现实的质量表被用来表明，具有刚性对称能的模型--那些为重核产生大的中子皮的模型--预测了一系列比软核更富中子的核。这个结果可以用一种相关性的形式来表述：208 Pb的中子皮越大，外壳的成分就越奇特。
2008-05-16 astro-ph gr-qc nucl-ex
Outer-crust equations of state for neutron stars
University of Zagreb（萨格勒布大学）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）
研究中子星外层外壳方程状态对核质量预测的敏感性，评估不同核质量模型对外壳组成和热力学性质的影响，揭示其对低质量中子星配置的后果。
2026-08-27 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Statistical evolution of isotope composition of nuclear fragments
统计多重碎裂模型的计算表明，在有限核的液-气相变区域，中等质量碎片的中子含量可以增加。该模型还预测了由角动量和外部长程库仑场引起的冻结体积中碎片及其同位旋的不均匀分布。这些效应可以发生在中能的外围核-核碰撞中，并导致在中快度运动学区域产生富中子同位素。
2000-11-20 nucl-th
Learning about neutron star composition from the slope of the mass-radius diagram
University of Coimbra（科英布拉大学）
本研究通过分析中子星质量-半径曲线斜率$dM/dR$探究中子星组成，结合两类相对论平均场状态方程与观测约束，发现1.4倍太阳质量处正斜率或指示非核子自由度存在，对称能曲率是区分不同组成的关键核物质性质。
2025-10-28 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Quasi-normal g-modes of neutron stars with quarks
中子星的准正态振荡模式提供了一种利用引力波天文学探测其内部组成的手段。利用广义相对论的线性微扰方程计算了含有夸克物质的中子星与成分相关的核心g模的频率和阻尼时间。我们发现，忽略背景度规扰动由于振荡流体，如在考林近似，低估g-模式频率高达10%的更高质量的恒星，这取决于参数的核物质状态方程和如何构建的混合相。核子（混合）星的g模频率可以用中心轻子（或轻子和夸克的组合）分数的线性标度来描述。我们的研究结果表明，有夸克和没有夸克的中子星在它们的准正常g模谱方面是明显不同的，因此在将来对合并中子星的引力波的观测中可能会相互区分。
2022-02-03 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Composition of scalar mesons and their effects on nuclear matter properties in an extended linear sigma model
本文改进含重子的扩展线性 sigma 模型，引入手征反对称张量味结构，约束核物质与中子星性质并揭示相关介子耦合的作用。
2025-10-06 astro-ph.HE nucl-th
Neutron-star seismology with realistic, finite-temperature nuclear matter
本文探讨了三参数有限温度核物质模型在中子星振荡计算中的实现，发现核物质的熵和组成梯度会产生浮力g-mode振荡，并揭示了由相变引起的扰动。
2025-04-10 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Systematic analysis of inner crust composition using the extended Thomas-Fermi approximation with pairing correlations
本文利用扩展的B-Fermi近似、Strutinsky积分修正壳效应和BCS近似对中子星内壳的化学组成进行了系统的研究。选择了15个Skyrme泛函，它们覆盖了无限核物质的重要体性质的值的范围，同时还具有具有不同刚度的纯中子物质（PNM）状态方程（EoS）。我们发现，一个功能的低密度PNM EoS与内地壳的核团中发现的质子数，并在低密度区域的内地壳，与压力。
2021-04-06 nucl-th
The Neutron Star Crust: Nuclear Physics Input
基于零温核子状态方程模型，建立了中子星内壳的完全自洽模型。结果几乎匹配以前的计算的内地壳给定相同的输入状态方程。在何种程度上的不确定性的对称能，压缩性，低密度中子物质的状态方程的影响地壳的组成进行检查。地壳的组成和压力是敏感的低密度中子物质和核对称能量的描述，后者的依赖性是非单调的，给较大的核中等对称能量和较小的核更极端的对称能量。未来的核实验可能有助于限制地壳，未来的天体物理学观测可能会限制核物理学的投入。
2007-11-12 astro-ph nucl-th
Structure and Cooling of Neutron and Hybrid Stars
中子星的研究是研究强压缩强子物质性质的重要课题。而在重离子碰撞中，在碰撞区产生的火球包含非常热的物质，其密度随束能量而变化，中子星主要在冷而致密的物质区域采样，除了原始中子星存在的非常短的时间段。因此，中子星物理学除了在天体物理学中具有普遍的重要性外，在研究强相互作用物质方面也是重离子物理学的重要补充。在下文中，将介绍模型方法来计算包含重子和夸克的中子星的性质。这些方法也能够描述在很宽的温度和密度范围内的物质状态，如果想要连接和关联恒星观测值和重离子碰撞的结果，这是必不可少的。奇异粒子和夸克核对中子星性质的影响将被考虑。除了恒星的总体性质，如它们的质量和半径，它们预期的内部组成对所使用的模型非常敏感。成分的影响可以通过分析恒星的冷却曲线来研究。此外，我们还考虑了旋转的影响，因为在这种情况下，恒星的粒子组成可能会发生相当大的变化。
2012-02-23 astro-ph.SR 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
Evolution of a Neutron Star From its Birth to Old Age
描述了中子星从原始中子星的诞生到冷的、催化的结构的老年演化的主要阶段。原中子星是在超新星爆炸后形成的，它的演化是由中微子扩散控制的。它的中微子信号是对其内部结构和组成的有价值的诊断。在它从一个热的、富含轻子的物质转变为一个冷的、催化的残余物的过程中，它有可能坍缩成一个黑洞，从而突然终止中微子的发射。基本的微观物理学，在这里审查，控制其演变的状态方程的致密物质和相关的中微子不透明度。描述了几种模拟原始中子星演化的方法，这些方法涉及对致密物质组成的不同假设。它在诞生一百年左右后演化成一颗几乎等温的中子星，在接下来的一百万年里，它可能会通过X射线的热发射来观测。它的表面温度将取决于其核心中微子发射过程的速度，这取决于致密物质的组成以及其成分是否表现出超流性和超导性。热辐射的观测为确定中子星的半径提供了最好的希望。探讨了一个准确的半径测定的基本致密物质状态方程的影响。
2000-12-06 astro-ph nucl-th
Cooling of the Cassiopeia A neutron star and the effect of diffusive nuclear burning
对中子星如何随时间冷却的研究可以为基础物理学提供宝贵的见解，如核物质状态方程、超导性和超流性。中子星冷却的一个关键关系是观测到的表面温度和内部温度之间的关系。这种关系是由中子星包层的组成决定的，并且会受到扩散核燃烧（DNB）过程的影响。我们计算模型的信封，包括DNB和发现，DNB可以导致一个快速变化的信封组成，可以相关的理解长期冷却行为的中子星。我们还报告了对仙后座A超新星遗迹中年轻中子星的最新温度测量结果的分析。钱德拉在18年中的13次观测表明，中子星的温度正以每十年2- 3%的速度下降，这种快速冷却可以用恒星核心中质子超导体和中子超流体的存在来解释。
2019-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Composition, Structure and Evolution of Neutron Stars with Kaon Condensates
我们通过K介子与核子的s波相互作用研究了K介子在中子星致密内部凝聚的可能性。我们包括核子-核子相互作用，通过使用简单的参数化的现实力量，并包括电子和μ子在$β$ -平衡。在此条件下，K介子凝聚的核心进行过渡到夸克物质包含奇怪的夸克也建立。K介子凝聚的临界密度在（2.3- 5.0）$~ρ_0$范围内，其中$ρ_0=0.16$ ~fm $^{-3}$是核物质的平衡密度。当质子的奇异含量太大时，具有K介子凝聚体的物质的刚性不足以支持中子星的$1.44 M_\odot$的下限。K介子凝聚极大地增加了物质的质子丰度，甚至允许正电子存在于核心内。我们还考虑了中微子被困在物质中的情况。中微子捕获移动两个K介子凝聚和夸克物质过渡到更高的密度比在冷的情况下，催化物质。一颗新形成的中子星的中心密度预计会相当低，只有在几秒钟后恒星上的质量吸积结束后，密度才会上升。因此，很可能如果K介子凝聚和/或夸克-强子相变发生，它们只会在质量吸积和中微子捕获阶段期间或之后发生。我们认为，从银河系超新星的中微子观测可能提供直接的证据，或反对凝聚和/或夸克-强子过渡。
1993-05-11 astro-ph nucl-th
Neutron Stars and Massive Quark Matter
用色-电介质模型描述夸克禁闭，包括奇异夸克和考虑β平衡，我们得到了半径为$R\approx 9$ km的静态中子星的质量在$1.3\leq M/M_{\odot}\leq 1.54 $范围内。通过直接URCA机制获得快速冷却。讨论了中子星组成的意义。
1995-05-26 nucl-th
Impact of Effective Nucleon Mass and Multineutron States on the Equation of State for Core-Collapse Supernovae
The University of Tokyo（东京大学）；Kanto Gakuin University（关东学院大学）；RIKEN（理化学研究所）；National Institute of Technology, Numazu College（国立名古屋工业学校沼津高等专门学校）；Nankai University（南开大学）；Tokyo University of Science（东京科学大学）
研究有效核子质量及双中子、四中子态对超新星方程状态的影响，发现大质量导致中子富集环境核组成变化，多中子态减少自由中子分数，影响化学势并促进重核形成，最终降低自由能。
2026-04-13 nucl-th
Hot Neutron Star Matter and Proto-Neutron Stars
在这一章中，我们研究了热中子星物质和原始中子星的结构和组成。这些物体由重子物质组成，其密度是原子核的数倍，温度是太阳核心物质的数万倍。相对论性有限温度格林函数形式主义是用来制定的表达式，确定这种物质的性质的密度依赖平均场方法的框架。三套不同的核参数化被用来解决多体方程，并确定模型的状态方程的超热和致密的恒星物质。详细研究了介子-重子耦合方案和δ（1232）重子在原中子星物质中的作用.此外，用非定域三味Nambu-Jona-Lasinio模型描述夸克物质，简要讨论了零温下稠密重子物质的强子-夸克组成。在我们的研究的第二部分中，给出了非旋转和旋转的原中子星的广义相对论模型。
2022-07-20 nucl-th
Influence of the nuclear symmetry energy on the structure and composition of the outer crust
我们回顾和扩展与非相对论性核平均场计算的核对称性能量的结构和组成的非吸积中子星的外壳的影响以前的研究。首先，我们开发了一个简单的“玩具模型”，以了解决定外壳结构和组成的最相关的量：核对称能和电子气的压力。虽然后者是一个确定的数量，前者-特别是它的密度依赖性-仍然缺乏一个准确的表征。因此，我们专注于核对称能对地壳成分的影响。为此，我们采用不同的核模型，是准确的地球核的描述。我们表明，这些模型与刚性对称能量--即，那些产生较厚的中子皮在重核和具有较小的对称能量在低于正常的核密度-产生更多的外来同位素在恒星地壳比他们的软同行。
2011-09-14 astro-ph.SR nucl-th
Role of isospin physics in supernova matter and neutron stars
在相对论平均场模型下，我们研究了热质子中子星在超新星爆发后不久的液-气相变，以及富超子中子星的组成和结构，其中核对称能由有限核的中子皮厚度限制.对于均匀的超新星物质，随着温度的升高，中微子球内部会大量形成光团。发现液-气相变抑制了共存相中的团簇产率，并在很宽的密度范围内显著降低了中子-质子不对称性。我们发现对称能对液-气相变的边界和临界温度的影响不大，而组成对俘获中微子数和质子中子星温度的依赖性更强.在恒星致密的内部超子的影响使得整个状态方程变软。然而，中微子捕获明显延迟超子的出现，由于丰富的电子。我们还发现，更软的对称能进一步使超子的开始不太有利。讨论了具有超子和液-气相变的（原）中子星的结构。
2010-10-28 nucl-th
Relativistic Processes and the Internal Structure of Neutron Stars
致密致密星的内部组成模型进行了审查，以及宏观性质的相对论过程的观测。利用双流体模型对纯中子物质中子星进行了模拟，并研究了地壳性质。
2011-12-21 astro-ph.SR nucl-th
Nuclear Three-body Force Effect on a Kaon Condensate in Neutron Star Matter
在Brueckner-Hartree-Fock方法框架下，研究了微观核三体力对化学平衡中子星物质中K介子凝聚的重子密度阈值和K介子凝聚相组成的影响.结果表明，在质子奇异含量不是很大的情况下，核三体力强烈地影响核对称能的高密度行为，从而使K介子凝聚的临界密度大大降低.阈值密度对对称能的依赖性随着质子奇异含量的增加而减弱。中子星物质的K介子凝聚相是富含质子的，而不是富含中子的。三体力对K ~+凝聚相的组成有重要影响。包含在核对称性能量的三体力的贡献的结果在一个显着减少的质子和K介子分数的K介子凝聚相，这是更富含质子的情况下，没有三体力。通过采用不同的核对称能模型，我们的结果与其他理论预测进行了比较。文中还简要讨论了我们的结果对中子星结构的可能影响。
2004-12-27 nucl-th
