Slope parameters determined from CREX and PREX2 (published in Results in Physics)
本文利用207个EoS,从CREX和PREX2实验测得的中子皮值分别确定了斜率参数L的范围,发现两者结果无重叠,指出这是一个亟待解决的重大问题。
2025-06-28 nucl-th
Role of the isovector spin-orbit potential in mitigating the CREX-PREX dilemma
本文通过相对论平均场计算研究增强同位旋矢量自旋-轨道势对CREX-PREX困境的影响,发现该修改显著改变钙-48结构而对铅-208影响甚微,可缓解困境但会破坏自旋-轨道唯象学的一致性。
2025-03-10 nucl-ex nucl-th
Can the PREX-2 and CREX results be understood by relativistic mean-field models with the astrophysical constraints?
本研究构建含介子混合项的相对论平均场模型有效相互作用,结合核物理与天体物理约束研究核基态性质,发现该模型难以同时解释PREX-2与CREX的实验结果。
2023-03-26 nucl-th
Characterizing the nuclear models informed by PREX and CREX: a view from Bayesian inference
本文利用贝叶斯推断分析 RMF 与 Skyrme 平均场模型,揭示 $S_V$ 和 $b'_4$ 对钙、铅弱形状因子差异及中子皮的不同作用,并缓解 PREX-2/CREX 与结合能、电荷半径约束间的张力。
2025-08-30 astro-ph.SR nucl-th
CREX and PREX-II reconciled within energy-density functional theory
Institute for Rare Isotope Science, Institute for Basic Science(稀有同位素科学研究所,基础科学研究所)
本文通过调整能量密度泛函理论中的约束,使CREX和PREX-II实验数据得以调和,同时保持中子星质量和半径关系的准确性。
2026-09-14 nucl-th
Constraining neutron skin impurity in $^{48}\mathrm{Ca}$ and its relevance for the CREX-PREX puzzle
Institute of Research and Development, Duy Tan University(研发研究所,岘港大学);School of Engineering and Technology, Duy Tan University(工程与技术学院,岘港大学)
研究 Coulomb 核心极化对 $^{48}\mathrm{Ca}$ 中子密度分布的影响,揭示 Coulomb 驱动的质子向核表面移动导致中子皮肤杂质,通过 $(^3\mathrm{He},t)$ 同位素类似态反应量化杂质对中子分布的修改。
2026-08-12 nucl-th
Determination of symmetry energy from experimental and observational constraints; prediction on CREX
以$r_{\rm skin}^{208}({\rm PREX})=0.33^{+0.16}_{-0.18}~{\rm fm}$为实验约束,以$M_{\rm max}^{\rm NS} \ge 2{\rm M}_{\rm sun}$为观测约束,确定了方程~中定义的$J$,$L$,$K_{\rm sym}$的一个无争议的范围。\eqref{eq-S-sym}。为此,我们采用统计方法。我们首先从理论工作中积累了206个EoS数据,并对206个EoS进行了$r_{\rm skin}^{208}$和$L$的相关,其中7个是通过我们的计算得到的Gogny EoS。由于相关系数是$R = 0.99$,我们可以把$L$看作是$r_{\rm skin}^{208}$的函数,这样我们就成功地从$r_{\rm skin}^{208}({\rm PREX})=0.15-0.49$ ~fm导出了一个经验约束$L=31-161$ ~MeV。对于满足观测约束的47个Eos,46个Eos满足经验约束。46个EOS产生$J=29-44$ ~MeV、$L= 37-135$ ~MeV、$K_{\rm sym}=(-137)-(160)$ ~MeV。这是一个主要的结果。当我们对206个Eos进行$r_{\rm skin}^{48}$和$r_{\rm skin}^{208}$之间的相关性时,$R$为0.99。$r_{\rm…
2022-01-21 nucl-th
Measuring the surface thickness of the weak charge density of nuclei
目前的PREX-II和CREX实验正在测量$^{208}$ Pb和$^{48}$ Ca的弱电荷密度的均方根半径。本文讨论了用一种新的宇称破坏电子散射实验测量重核弱电荷密度表面厚度的可行性。一旦PREX-II和CREX具有受约束的弱半径,在$^{208}$ Pb的0.76 fm $^{-1}$或$^{48}$ Ca的1.28 fm $^{-1}$附近的动量转移处的额外宇称违反测量可以确定表面厚度。
2020-09-14 nucl-ex nucl-th
Incorporating the weak mixing angle dependence to reconcile the neutron skin measurement on 208Pb by PREX-II
唯一可用的$^{208}\mathrm{Pb}$中子皮的电弱测量,$ΔR_{\rm{np}}$,由PREX-II合作组通过极化电子-铅散射进行,显示出相对于理论核模型预测和大量测量的温和张力。然而,弱混合角的依赖性应纳入计算,因为它的低能量值是实验知之甚少。我们首先重复PREX-II分析,通过将弱混合角固定到其标准模型值来确认他们的测量。然后,我们显示的PREX-II测量弱混合角的显式依赖,得到它是完全退化的中子皮。为了打破这种简并,我们利用弱混合角测量铅原子宇称破坏,获得一个稍微薄的中子皮,但与约一倍的不确定性,可能缓解PREX紧张局势。依赖于理论预测,$ΔR_{\rm{np}}^{\mathrm{th}}\approx 0.13-0.19\ \mathrm{fm}$,并将其用作拟合中的先验,我们发现一个弱混合角值约为$1.2σ$,小于标准模型预测。因此,我们提出了一个可能的解决方案的PREX-II张力显示,考虑到其潜在的依赖于弱混合角,PREX-II中子皮的确定可以在协议与其他可用的测量和预测,如果在适当的能量尺度的弱混合角小于标准模型的预测。
2022-05-20 hep-ph nucl-ex nucl-th
Constraining neutron star properties through parity-violating electron scattering experiments and relativistic point coupling interactions
本研究基于相对论点耦合相互作用的能量密度泛函,建立了有限原子核性质与中子星体性质间的函数依赖关系,利用CREX、PREX-2实验及GW170817观测约束了对称能和中子星半径,并揭示了不同实验约束间存在的差异。
2025-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Neutron skin impurity from Coulomb core polarization in $^{208}\text{Pb}$: Insights from PREX-II and validation via the $(^{3}\text{He}, t)$ isobaric analog state reaction
本研究探讨了$^{208}\text{Pb}$中库仑核心极化对中子分布测量的影响,通过420 MeV下的$(^{3}\text{He}, t)$IAS反应验证了该效应,并建议扩展实验测量角度至3$^\circ$以更精确确定中子皮厚度。
2024-11-15 nucl-ex nucl-th
A Detailed Examination of Astrophysical Constraints on the Symmetry Energy and the Neutron Skin of $^{208}$Pb with Minimal Modeling Assumptions
对称能及其密度依赖性是许多核物理和天体物理应用的关键,因为它们决定了从核的中子皮厚度到地壳厚度和中子星半径的性质。最近,PREX-II报告了$^{208}$ Pb的中子皮厚度的$0.283\pm0.071$ fm值,$R_{\rm skin}^{^{208}\text{Pb}}$,这意味着能量斜率参数$L$为$106\pm37$ MeV,大于从微观计算和其他核实验获得的大多数范围。我们使用一个非参数状态方程表示的基础上高斯过程来约束对称能$S_0$,$L$,和$R_{\rm skin}^{^{208}\text{Pb}}$直接从中子星的观测与最小的建模假设。由此产生的天体物理约束,从重脉冲星质量,LIGO/室女座,和NICER有利于较小的值的中子皮和$L$,以及负对称不可压缩。将天体物理数据与手征有效场论($χ$ EFT)和PREX-II约束相结合,得到$S_0 = 33.0^{+2.0}_{-1.8}$ MeV、$L=53^{+14}_{-15}$ MeV和$R_{\rm skin}^{^{208}\text{Pb}} = 0.17^{+0.04}_{-0.04}$ fm。我们还研究了几个人的$χ$ EFT计算与天体物理观测和地面实验的一致性。我们发现$χ$ EFT、天体物理数据和PREX-II的$R_\mathrm{skin}^{^{208}\mathrm{Pb}}$测量值($…
2021-12-15 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Impact of PREX-II and combined Radio/NICER/XMM-Newton's mass-radius measurement of PSRJ0740+6620 on the dense matter equation of state
本文讨论了中子星实验室实验和天体物理观测对中子星物态方程的影响:(a)PREX-Ⅱ实验对$\rm ^{208} \! Pb$,$R_{\rm skin}^{208} = 0.29 \pm 0.07$ fm中子皮厚度的新测量; (b)PSR J 0740 +6620的质量测量值已通过包括额外的$\sim 1.5$年脉冲星计时数据而略有下调。以及由NICER/XMM-Newton联合进行的PSR J 0740 +6620的半径测量,其尺寸与PSR J 0030 +0451相似。我们结合这些信息使用贝叶斯统计与以前的LIGO/处女座和NICER观测NS使用混合核+分段多变(PP)EoS参数化。我们的研究结果如下:(a)。加上PREX-II结果,得出经验参数$L = 69^{+21}_{-19}$ MeV、$R_{\rm skin}^{208} = 0.20_{-0.05}^{+0.05}$ fm和$1.4 M_{\odot}$半径($1 σ$置信区间(CI)下的$R_{1.4}) = 12.75_{-0.54}^{+ 0.42}$ km)的值。我们发现,这些推断值主要是由组合天体物理观测的测量不确定度$R_{\rm skin}^{208}$的PREX-II是更广泛的。此外,更好地测量$R_{\rm skin}^{208}$可能对低质量NS的半径有一点影响,但对高质量NS几乎没有影响。(b…
2021-07-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraints on the Nuclear Symmetry Energy from Experiments, Theory and Observations
该研究综合核质量、中子物质理论、中子皮、偶极极化率、中子星半径及引力波观测,约束核对称能参数,并验证 PREX/CREX 与理论预测高度一致。
2023-08-15 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Astrophysical Constraints on the Symmetry Energy and the Neutron Skin of $^{208}$Pb with Minimal Modeling Assumptions
对称能及其密度依赖性是许多核物理和天体物理应用的关键输入,因为它们决定了从核的中子皮厚度到地壳厚度和中子星半径的性质。最近,PREX-II报告了$^{208}$ Pb的中子皮厚度的值为$0.283 \pm 0.071$ fm,这意味着斜率参数$L = 106 \pm 37$ MeV,大于从微观计算和其他核实验获得的大多数范围。我们使用一个非参数状态方程表示的基础上高斯过程来约束对称能$S_0$,$L$,和$R_\mathrm{skin}^{^{208}\mathrm{Pb}}$直接从中子星的观测与最小的建模假设。由此产生的天体物理约束,从重脉冲星质量,LIGO/室女座,和NICER显然有利于较小的值的中子皮和$L$,以及负对称不可压缩。结合天体物理数据与PREX-II和手征有效场理论的约束,产生$S_0 = 33.0^{+2.0}_{-1.8}$ MeV,$L=53^{+14}_{-15}$ MeV和$R_\mathrm{skin}^{^{208}\mathrm{Pb}}=0.17^{+0.04}_{-0.04}$ fm。
2021-11-04 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Implications of PREX-2 on the electric dipole polarizability of neutron rich nuclei
PREX协作组最近宣布,208 Pb(Rskin 208)中存在一个未预料到的厚中子皮,这对我们对核饱和密度附近富中子物质的理解提出了挑战。虽然早期的约束表明对称能相对较软,但PREX-2的结果似乎表明相反。我们面对的对称能量的限制,从测量电偶极子极化率对那些告知PREX-2测量Rskin 208和它所带来的相关性。利用有限核性质的协变能量密度泛函计算了~(48)Ca、~(68)Ni、~(132)Sn和~(208)Pb的电偶极响应。在这项工作中使用的一组泛函与实验数据是一致的,但足够灵活,因为它们跨越了广泛的Rskin 208值。据发现,与PREX-2测量系统一致的电偶极子极化率的理论预测高估了从电偶极子强度分布的直接测量中提取的相应值。由宇称违反电子散射提取的208 Pb的中子皮厚度和光吸收实验测量的电偶极极化率是用来约束核饱和密度附近对称能的两个最干净的实验工具。然而,最近的Rskin 208的值,表明一个相当刚性的对称能量站在从电偶极子极化率的结论形成鲜明对比。目前,我们没有提供解决这一困境的办法。
2021-05-27 nucl-ex nucl-th
Neutron skin of 208Pb, nuclear symmetry energy, and the parity radius experiment
精确确定重核的中子皮厚度对核对称能设置了基本约束(中子皮厚度是核的中子和质子均方根半径之差)。宇称半径实验(PREX)可以通过208Pb的电弱宇称违反电子散射(PVES)来实现。我们研究了核平均场方法中的PVES,以便从实验中探测到的宇称违反不对称性中准确提取208 Pb的中子皮厚度。我们证明了宇称违反的不对称性和中子皮厚度之间的高度线性相关性,在成功的平均场力作为最好的手段来约束中子皮的208 Pb从PREX,没有假设的中子密度形状。由于本方法可以支持将核对称能密度斜率约束到新的精度,因此在宇称破坏不对称性中以更高的精度继续实验是有动机的。
2011-06-17 nucl-ex nucl-th
Reaction cross section of proton scattering consistent with PREX-II (published in Results in Physics)
本研究旨在寻找与PREX-II中子皮厚度一致的质子散射反应截面,通过D1S-GHFB结合角动量投影计算密度并利用Love-Franey t-matrix模型重现了实验数据。
2025-06-28 nucl-th
Neutron skin systematics from microscopic equations of state
本文基于全微观状态方程对中子皮进行了分析,其中考虑了N3LO处的手征双核子力和手征三核子力。其他的理论预测和最近的限制也得到解决,如PREX II实验和最新的宇称违反电子散射测量的27铝中子皮。
2022-06-02 nucl-th
Constraints on the Symmetry Energy from PREX-II in the Multimessenger Era
重核的中子皮厚度$Δr_{\rm{np}}$基本上由对称能量密度斜率$L({ρ})$在$ρ_c = 0.11~{\rm {fm}^{-3}}\approx 2/3ρ_0$($ρ_0$是核饱和密度)处确定,大致对应于有限核的平均密度。PREX合作最近报道了一个模型无关的提取$Δr^{208}_{\rm{np}} = 0.283 \pm 0.071$ fm的$^{208}$铅的$Δr_{\rm{np}}$,提出了一个相当僵硬的对称能量$E_{\rm{sym}}({ρ})$与$L({ρ_c }) \ge 52$ MeV。我们证明了$E_{\rm{sym}}({ρ})$不能太硬,$L({ρ_c }) \le 73$ MeV必须与(1)有限核的基态性质和巨共振,(2)重离子碰撞流数据对对称核物质在超饱和密度下物态方程的约束,(3)PSR J 0740 +6620的最大中子星质量,(4)从引力波信号GW 170817中提取的NS潮汐形变量;(5)利用NICER同步测量的PSR J 0030 +045的质量半径。这允许我们获得$52 \le L({ρ_c }) \le 73$ MeV和$0.212 \le Δr^{208}_{\rm{np}} \le 0.271$ fm,以及进一步的$E_{\rm{sym}}({ρ_0 }) = 34.3 \pm 1.7$ MeV、$L({ρ_0 }) = 83…
2022-05-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Skin values and matter radii of $^{208}$Pb and $^{58,60,64}$Ni based on reaction cross section of $^{3,4}$He scattering (published in Results in Physics)
本文基于手征g矩阵折叠模型,利用$^{3,4}$He散射反应截面确定了$^{208}$Pb的中子皮厚度与$^{58,60,64}$Ni的物质半径,并综合多个实验与理论值得出$^{208}$Pb中子皮厚度的加权结论。
2025-06-27 nucl-ex nucl-th
Implications of PREX-II on the equation of state of neutron-rich matter
在核饱和密度附近,对富中子物质状态方程敏感的实验室实验提供了连接地面实验和天文观测的“密度阶梯”的第一级。在这种情况下,208 Pb的中子皮厚度(Rskin)对对称能的密度依赖性提供了严格的实验室约束。反过来,PREX协作最近报告了Rskin的改进值。利用Rskin和对称性能量L的斜率之间的强相关性在一个特定的相对论性能量密度泛函类,我们报告了一个值L=(106 +/- 37)MeV -系统高估电流限制的理论方法和实验测量的基础上。这种僵硬的对称性能量的影响,一些关键的中子星可观的检查。
2021-03-31 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Neutron density distribution and neutron skin thickness of $^{208}$Pb
我们提出并讨论了使用各种非相对论和相对论平均场模型的原子核结构的$^{208}$铅的中子密度分布的数值预测。我们的研究结果进行了比较,最近的π介子光生数据从美因茨。对JLab PREX实验中电子弹性散射的宇称破坏不对称性参数和中子皮厚度进行了比较。我们还考虑了中子皮和对称能展开参数之间的依赖关系。
2014-04-08 nucl-ex nucl-th
Neutron Skins and Neutron Stars
重核的中子皮厚度提供了与富中子物质状态方程的基本联系,从而也提供了与中子星性质的基本联系。杰斐逊实验室的铅半径实验(Prex)最近提供了第一个与模型无关的证据,证明208 Pb中存在富中子皮。在这方面的贡献,我们研究如何增加的准确性,在确定中子皮肤预期从委托强极化电子束可能会影响物理学的中子星。
2013-05-30 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Massive neutron stars with small radii in relativistic mean-field models optimized to nuclear ground states
本文采用相对论平均场模型,考虑等矢介子和等势介子混合,给出了中子星的物态方程。考虑到PREX合作组报告的$^{208}$ Pb的中子皮厚度$R_{\rm skin}$、从GW 170817观测到的正则中子星的无量纲潮汐变形能力以及由GW 190814的次级分量暗示的$2.6$ $M_{\odot}$致密星的结果,构造了一种新的有效相互作用,以便再现核物质的饱和条件和有限闭壳层核的基态性质。我们发现中子星EoS在核饱和密度的两倍附近表现出快速的刚化,这是由软核对称能$E_{\rm sym}$引起的。值得注意的是,PREX-2实验中得到的厚$R_{\rm skin}$可以用源于等标介子混合的小斜率参数$E_{\rm sym}$得到。因此,我们推测GW 190814的次级成分是迄今发现的最重的中子星。
2022-09-06 nucl-ex nucl-th
Neutron skin thickness of $^{208}$Pb, $^{116,120,124}$Sn, and $^{40}$Ca determined from reaction cross sections of $^{4}$He scattering
[背景]我们构建了九州手性$g$ -矩阵,并在$30 \lesssim E_{\rm in} \lesssim 100 $ ~MeV和$250 \lesssim E_{\rm in} \lesssim 400$ ~MeV下证实了其用于$^{12}$ C散射的可靠性。$^{4}$ He散射的反应截面数据可用于包括$^{208}$ Pb在内的一些核素。PREX II合作报告了$^{208}$ Pb的厚中子皮。[目的]我们的目的是根据$g$ -矩阵双折叠模型计算的反应截面来推导$^{208}$ Pb和其他一些核素的中子皮厚度。[方法]将$g$ -矩阵和平均场计算得到的密度进行折叠。为了弥补中子扇区的约束不足,我们对密度进行了重正化,以重现所观察到的截面。[结果]发现$^{208}$ Pb的3.4~ $\%$重正化是必要的。通过面对精确的质子半径,从重整化获得的中子密度导致$R_{\rm skin}=$ 0.416 $\pm$ 0.146 fm。[结论]该结果与PREX II一致,支持更大的斜率参数$L$。$^{40}$ Ca和$^{124}$ Sn的结果也与从其他实验推导的$R_{\rm skin}$一致。对于$^{116,120}$ Sn,本发明的方法给出较厚的表皮。
2021-11-17 nucl-th
The neutron skin of 48Ca and 208Pb: a critical analysis
本研究批判性检验了48Ca和208Pb中子皮的现代预测与实验约束,结合从头算理念指出理解致密丰中子物质不能绕开基本核力,由此推断208Pb不太可能具有厚中子皮。
2023-11-05 nucl-th
Relativistic approach for the determination of nuclear and neutron star properties in consideration of PREX-II results
本研究通过新相对论相互作用DBHP,结合PREX-II数据,确定了核物质与中子星性质,获得中子皮厚度0.24 fm,最大引力质量2.03 M⊙,半径13.39 km。
2023-05-11 nucl-th
The nuclear symmetry energy and the neutron skin thickness in nuclei
本研究结合多种核子状态方程,分析核对称能$L$参数与$^{48}$Ca、$^{208}$Pb中子皮厚度的关联,发现CREX与PREX I+II实验数据和现有核状态方程认知存在潜在张力。
2024-10-21 nucl-th
Constraints on neutron skin thickness in 208Pb and density-dependent symmetry energy
关于$^{208}$ Pb中中子皮厚度$ΔR_{np}$的准确知识对于核物理和天体物理的不同社区具有深远的影响。然而,新的电极导线半径实验(PREX)并没有产生严格的约束$ΔR_{np}$最近。我们采用了一个更实用的策略,目前探测的中子皮厚度的$^{208}$铅之间的高度线性相关的$ΔR_{np}$和$J-a_{\text{sym}}$,其中$J$和$a_{\text{sym}}$是核物质在饱和密度和$^{208}$铅的对称能(系数)。因此,精确的$J-a_{\text{sym}}$对$ΔR_{np}$施加强约束。与PREX中宇称破坏的不对称性$A_{\text{PV}}$相比,由于有大量的核质量和衰变能的测量数据,$J-a_{\text{sym}}$的可靠实验信息更容易获得.对称能的密度依赖性也受到$J-a_{\text{sym}}$的约束。最后,我们发现,用“断层扫描”的方法,人们只需要测量从$R_{m} = 7.61\pm0.04$ fm开始的$^{208}$ Pb中的核子密度,就可以得到强子散射实验中的$ΔR_{np}$,而不考虑它的内部轮廓,这是由强吸收阻碍。
2015-04-09 nucl-th
Has a thick neutron skin in ${}^{208}$Pb been ruled out?
铅半径实验(PREX)提供了支持${}^{208}$ Pb中富中子皮肤的第一个独立于模型的证据。虽然误差条很大,但报告的0.33fm的大中心值特别有趣。为了检验${}^{208}$ Pb中如此厚的中子皮是否已经与实验室实验或天体物理观测不相容,我们采用相对论模型,计算了中子星中有限核的基态性质、集体散射和偶极响应以及质量-{ \sl vs}-半径关系,其中${}^{208}$ Pb中中子皮厚度为0.16 - 0.33 fm。没有令人信服的理由被发现排除模型与大的中子皮在${}^{208}$铅从本工作中考虑的一组可观的。
2013-06-25 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Neutron-skin values and matter and neutron radii determined from reaction cross sections of proton scattering on $^{12}$C, $^{40,48}$Ca, $^{58}$Ni, $^{208}$Pb
最近,PREX和CREX合作提出了皮肤值,分别为$r_{\rm skin}^{208}({\rm newPREX2}) =0.278 \pm 0.078\ {\rm (exp)} \pm 0.012\ {\rm (theor.)}\,{\rm fm}$和$r_{\rm skin}^{48}=0.121 \pm 0.026\ {\rm (exp)} \pm 0.024\ {\rm (model)}$。我们最近确定了一个中子皮值$r_{\rm skin}^{208}=0.278 \pm 0.035$ FM从测量的反应截面$σ_{\rm R}({\rm exp})$的p+ $^{208}$铅散射在入射能量$10 \lsim E_{\rm in} \lsim 100$ MeV的手性(九州)$g$矩阵折叠模型是可靠的$^{12}$ C+ $^{12}$ C散射的范围。$σ_{\rm R}({\rm exp})$数据可用于质子在$^{58}$ Ni、$^{40,48}$ Ca、$^{12}$ C靶上的散射。我们的第一个目标是测试九州$g$矩阵折叠模型的p+ $^{208}$铅散射$20 \lsim E_{\rm in} \lsim 180$兆电子伏。我们的第二个目标是确定皮肤值$r_{\rm skin}$和物质和中子半径,$r_{\rm m}$和$r_{\rm n}$,$^{208}$铅,$^…
2022-12-27 nucl-th
Nuclear symmetry energy and neutron skin thickness
研究了饱和密度核对称能斜率与中子皮厚度的关系。从反质子原子实验中获得的中子皮数据推导出对称能斜率的约束条件。中子皮有两种类型:“表面”和“体”。这两种类型的组合在大多数核中形成中子皮。本文提出了一种由PREX实验测量的宇称破坏不对称性计算中子皮厚度和对称能参数$L$斜率的方法。
2012-02-21 nucl-th
Constraints on Nuclear Symmetry Energy Parameters
综述了核结合能测量、手征有效场理论预测中子物质性质、幺正气体猜想以及中子皮厚度和偶极极化率测量对核对称性能量参数的限制。虽然大多数研究已被限制在参数$S_V$和$L$,所发挥的重要作用,和$K_{\rm sym}$,或等效的,中子物质不可压缩性$K_N$的限制,进行了讨论。从核结合能和中子物质理论两方面都发现了$S_V, L$和$K_{N}$之间的强相关性。然而,这些相关性在两种情况下有些不同,中子物质理论的相关性具有较小的不确定性。在68%的置信度下,从中子物质理论上得到$S_V=32.0\pm1.1$ MeV,$L=51.9\pm7.9$ MeV和$K_N=152.2\pm38.1$ MeV。中子皮厚度和偶极极化率测量的富中子核$^{48}$钙,$^{120}$锡,和$^{208}$铅的理论预测相比,最近的实验测量,最值得注意的是CREX和PREX中子皮实验从杰斐逊实验室。$^{208}$ Pb的PREX I+II测量值和$^{48}$ Ca的CREX测量值分别表明$L=121\pm47$ MeV和$L=-5\pm40$ MeV,置信度为68%。然而,我们表明,最佳满足这两个测量的核相互作用意味着$L=53\pm13$兆电子伏,近核质量测量或中子物质理论所建议的范围内,也是一致的与核偶极极化率测量。这个小的参数范围意味着$R_{1.4} = 11.6\pm1.0$ km和$Λ_…
2023-01-09 astro-ph.SR nucl-th
Investigating the weak charge of $^{48}$Ca using a dispersive optical model
Washington University in St. Louis(华盛顿大学);Lawrence Livermore National Laboratory(劳伦斯利弗莫尔国家实验室)
本研究利用分散光学模型分析 $^{48}$Ca 的弱电荷,通过拟合弱形式因子提取中子和质子自能,并揭示中子皮肤与高动量含量的特征。
2024-10-01 nucl-th
Neutron skins of heavy nuclei and tidal deformability of neutron star
本文用最近发展起来的有效相对论平均场模型G3和IOPB-Ⅰ \cite{G3, IOPB},讨论了从$^{40}$ Ca到$^{238}$ U的各种有限核的中子皮厚度(NST)的数值预测。计算结果与PREX-II数据进行了比较,并在CERN用反质子进行了实验。此外,还计算了一颗正则中子星1.4 $M_\odot$的维度潮汐变形率,并与最近观测到的GW 1701817的维度潮汐变形率进行了比较。
2019-09-29 nucl-th
Neutron skins and neutron stars
背景资料:重核的中子皮以及许多中子星性质对对称能的密度依赖性非常敏感。目的:首次提供有意义的理论误差,并评估${}^{208}$ Pb的中子皮厚度与几种中子星性质之间的相关程度。研究方法:基于精确校准的相对论泛函{ \sl“FSUGold”}的预测的适当协方差分析用于量化理论误差和相关系数。结果如下:我们发现${}^{208}$ Pb的中子皮厚度与中子星的结构、动力学和组成相关的大量观测值之间的相关系数接近1(或负1)。结论:我们认为,后续PREX测量,理想的精度为0.5%,可以显着约束状态方程的中子星物质。
2012-03-18 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Effects of isoscalar- and isovector-scalar meson mixing on neutron star structure
基于精确校准的相互作用FSUGold,我们证明了在相对论平均场(RMF)模型中加入等矢标量$δ$介子及其与等矢标量$σ$介子的耦合,在中等密度下可以软化$E_{\rm{sym}}(n)$的对称能,而在高密度下可以使$E_{\rm{sym}}(n)$软化.我们发现这个新的RMF模型可以同时与(1)由重离子碰撞流数据得到的对称核物质在超饱和密度下的物态方程的约束,(2)PREX-Ⅱ实验得到的$^{208}$ Pb的中子皮厚度,(3)PSR J 0740 +6620迄今为止报道的最大质量的中子星(NS),(4)$Λ_{1.4}\leq580$对引力波信号GW 170817的正则1.4 $M_{\odot}$ NS的无因次潮汐形变的极限;(5)NICER测量的PSR J 0030 +0451和PSR J 0740 +6620的质量-半径关系;从而消除了在常规RMF模型中观察到的PREX-II和GW 170817之间的张力。
2022-03-14 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Study of the neutron skin thickness of ${}^{208}$Pb in mean field models
我们研究了${}^{208}$ Pb的中子皮厚度$Δr_{np}$是来源于平均场模型中的中子和质子密度分布的本体还是表面。我们发现,体积贡献的大小对$Δr_{np}$的${}^{208}$铅强烈依赖于核对称能的斜率,而表面的贡献没有。我们注意到,大多数平均场模型预测的中子密度${}^{208}$铅之间的晕和皮肤类型的限制。研究了PREX实验中宇称破缺电子散射对${}^{208}$ Pb平均场模型预测的核子密度形状的依赖性。在这些模型中,我们找到了关于${}^{208}$ Pb核子密度中心半径和表面扩散度的宇称破坏不对称性的近似公式。
2011-06-26 nucl-ex nucl-th
Neutron Skins: Weak Elastic Scattering and Neutron Stars
本文综述了中子皮测量的现状,重点介绍PREX-2实验对铅中子皮的精确测定及其与核性质和中子星性质的关联,并展望了未来天体物理和核物理实验的前景。
2023-11-10 nucl-ex nucl-th
Skin values of $^{208}$Pb and $^{48}$Ca determined from reaction cross sections (published in Results in Physics)
本研究利用Love-Franey $t$-矩阵折叠模型,通过质子与$^{208}$Pb及$^{4}$He与$^{40}$Ca散射的反应截面,确定了$^{208}$Pb和$^{48}$Ca的皮厚度值,结果与PREX2和CREX的实验值一致。
2025-06-28 nucl-ex nucl-th
Characterizing the Neutron Skin of $^{48}$Ca Through Collective Flow at the CERN Large Hadron Collider
Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所)
本研究通过LHC碰撞分析$^{48}$Ca中子皮肤厚度,利用集体流可观测量揭示其对中子皮肤厚度的敏感性,以补充PREX和CREX测量结果。
2025-11-27 nucl-ex nucl-th
Neutron skins and neutron stars in the multi-messenger era
LIGO-Virgo合作组历史上首次探测到双中子星合并[B. P. Abbott等人,Phys. Rev. Lett. 119,161101(2017)]正在为$r$过程的天体物理学站点和致密物质的性质提供基本的新见解。一组现实的模型的状态方程(EOS),产生一个精确的描述有限的核的属性,支持两个太阳质量的中子星,并提供一个洛伦兹协变外推到致密的物质被用来面对它的预测对潮汐极化率提取的引力波数据。考虑到引力波信号对基础状态方程的敏感性,从观测中推断出的潮汐极化率的限制转化为对中子星半径的限制。基于这些限制,预测刚性对称能量和大恒星半径的模型可以被排除。事实上,我们推导出一个上限的半径为$R_{\star}^{1.4}\!<\!13.76\,{\rm km}$的$1.4\,M_{\odot}$中子星。考虑到${}^{208}$ Pb的中子皮厚度对对称能的敏感性,尽管密度较低,我们推断相应的上限约为$R_{\rm skin}^{208}\!\lesssim\!0.25\,{\rm fm}$。然而,如果即将到来的PREX-II实验测量到一个明显更厚的皮肤,这可能是在高密度下对称能量软化的证据--可能表明中子星内部的相变。
2017-12-15 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Bayesian refinement of covariant energy density functionals
本文通过贝叶斯框架整合脉冲星、NICER、LIGO-Virgo及手征有效场论等多源约束,精化协变能量密度泛函,改善富中子物质状态方程描述,但仍难以同时重现PREX/CREX报告的两种原子核中子皮厚度。
2023-01-23 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Neutron skin of $^{48}$Ca consistent with experimental data on skins
【背景】:在我们以前的论文中,我们预测$r_{\rm skin}$,$r_{\rm p}$,$r_{\rm n}$,$r_{\rm m}$为$^{40-60,62,64}$钙后,确定中子滴线,使用Gogny-D1 S HFB有和没有角动量投影(AMP)。我们发现AMP的影响很小。最近,田中{ \it et al.}测量$^{42-51}$ Ca的相互作用截面$σ_{\rm I}$,从$σ_{\rm I}$确定$r_{\rm m}$,并从$r_{\rm m}$和从电子散射评估的$r_{\rm p}(\rm {exp})$推导皮肤$r_{\rm skin}$和$r_{\rm n}$。比较我们的结果与数据,我们发现对于$^{42-48}$ Ca,GHFB和GHFB+AMP重现了$r_{\rm skin}$,$r_{\rm n}$,$r_{\rm m}$的数据,但对于$r_{\rm p}(\rm {exp})$没有。[Aim]:我们的目的是通过使用GHFB+AMP和约束GHFB(cGHFB)来确定$r_{\rm skin}^{48}$的值,其中计算值拟合到$r_{\rm p}(\rm {exp})$。[结果]:对$^{42,44,46,48}$ Ca,cGHFB几乎不改变$r_{\rm skin}$、$r_{\rm m}$、$r_{\rm n}$,但对$r_{\rm skin}^{48}$…
2020-05-27 nucl-ex nucl-th
Bayesian inference of nucleus resonance and neutron skin
本研究基于Skyrme-Hartree-Fock模型及其扩展,用贝叶斯方法通过原子核共振与中子皮厚度数据约束核物质状态方程,分析参数关联,为相关难题提供折中方案,验证了该方法在多变量多信使分析中的效用。
2023-01-19 nucl-ex nucl-th
Neutron skins: A perspective from dispersive optical models
Lawrence Livermore National Laboratory(劳伦斯利弗莫尔国家实验室);Washington University in St. Louis(华盛顿大学圣路易斯分校)
本文基于经验非局部散射光学模型,探讨了中子皮预测问题,指出该模型能一致预测核数据,但48Ca的中子皮比CREX结果大,引发理论困惑。
2024-09-20 nucl-th
Neutron Skin Thickness Dependence of Astrophysical $S$-factor
背景资料:对于质量为$\sim$ 1.4的中子星,核对称能的密度依赖性是确定有限核性质的关键。利用中子皮厚度、等矢量巨偶极共振能和各种非对称核反应截面的值,确定了饱和密度下的对称能斜率($L_0$)。最近PREX-Ⅱ和CREX测量的中子皮厚度在$^{208}$铅和$^{48}$钙核产生非常不同的值$L_0$,略有重叠的90 $\%$的置信区间内。目的:我们的目标是展示对称能对亚势垒熔合截面和非对称核的天体物理$S$因子的作用。方法:利用双折叠模型(DFM)计算了三种不同核子-核子相互作用下的核-核势。这些DFM势用于计算势垒下熔合截面和天体物理$S$因子。DFM势所需的核子密度是由不同的非相对论和相对论平均场模型产生的,这些模型对应于宽范围的中子皮厚度或$L_0$。结果:我们计算了几个非对称核的亚势垒熔合截面,包括O,Ca,Ni和Sn同位素。给出了$^{54}$ Ca+ $^{54}$ Ca和$^{124}$ Sn+ $^{124}$ Sn的势垒参数、截面和天体物理$S$因子随中子皮厚度的变化。结论:丰中子核的截面对对称能和中子皮厚度有很强的依赖性。皮肤厚度的增加降低了屏障的高度以及其宽度,这将$S$因子的值提高了一个数量级以上。
2023-03-21 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
New quantification of symmetry energy from neutron skin thicknesses of $^{48}$Ca and $^{208}$Pb
针对CREX与PREX2实验数据在现有核模型下不兼容的问题,本研究采用按不同同位旋标量不可压缩系数分类的Skyrme能量密度泛函,基于⁴⁸Ca和²⁰⁸Pb中子皮厚度量化对称能斜率参数,发现K=220MeV参数集可使两核所得L值范围几乎重叠。
2024-10-10 nucl-th
Probing Neutron Skins with KDAR Neutrinos: From Coherent to Diffractive Elastic Neutrino--Nucleus Scattering
Soongsil University(首尔大学);Hanyang University(汉阳大学);Chonnam National University(全南国立大学)
利用KDAR中微子进行相干弹性中微子-核散射研究,以探测中子皮和核弱密度,提供与电子散射测量互补的高灵敏度方法。
2026-02-24 nucl-ex nucl-th
Origin of the neutron skin thickness of 208Pb in nuclear mean-field models
根据原子核结构的平均场模型,研究了208 Pb的中子皮厚度(NST)是来源于核子密度分布的体核还是表面,发现它取决于核对称能的刚度。对NST的体积贡献来自中子的扩展的尖锐半径,而表面贡献来自中子和质子表面的不同宽度。核模型的对称性能量是刚性的,作为典型的相对论模型,预测在NST的208 Pb的体积贡献约为表面贡献的两倍。相比之下,软对称能量的模型,如常见的非相对论模型预测,NST的208铅被分为类似的散装和表面部分。事实上,如果对称能是超软的,表面贡献就占主导地位。我们注意到,208 Pb的NST与核对称能的密度导数的线性相关来自于NST的体部分。我们还注意到,大多数模型预测的混合型(晕和皮肤之间)中子分布208铅。尽管在具有超软对称能量的模型中实际上发现了晕型极限,但任何平均场模型都不支持皮型极限。最后,我们在208 Pb宇称半径实验(PREX)的条件下计算了宇称破坏电子散射,得到了描述宇称破坏不对称性的口袋公式.
2010-12-07 nucl-ex nucl-th
From neutron skins and neutron matter to the neutron star crust
我们提出了第一个贝叶斯推断的中子星地壳属性,将中子皮肤的数据,包括最近PREX测量的中子皮肤的$^{208}$铅,结合最近的手征有效场理论预测的纯中子物质的统计误差。利用可压缩液滴模型和扩展的Skyrme能量密度泛函,我们得到了迄今为止对相变压力$P_{\rm cc}=0.33^{+0.07}_{-0.07}$ MeV fm $^{-3}$和化学势$μ_{\rm cc}=12.6^{+1.8}_{-1.9}$ MeV的最严格的约束(控制质量,惯性矩和中子星外壳的厚度),质子分数,包括pasta阶段$y_{\rm p}=0.115^{+0.016}_{-0.017}$和$y_{\rm cc}=0.041^{+0.007}_{-0.006}$,以及地壳中非球形核(核团)层的相对质量和惯性矩$ΔM_{\rm p} / ΔM_{\rm c}\approx ΔI_{\rm p} / ΔI_{\rm c} = 0.54^{+0.05}_{-0.09}$以及厚度$ΔR_{\rm p} / ΔR_{\rm c}=0.129^{+0.019}_{-0.030}$。
2022-10-07 nucl-th
Revisiting neutron-skin thickness and dipole polarizability constraints on the symmetry energy in Antisymmetrized Molecular Dynamics
China Institute of Atomic Energy(中国原子能科学研究院);Tohoku University(东北大学);Guangxi Normal University(广西师范大学);Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院近代物理研究所)
在反称化分子动力学框架下,通过分析中子皮厚度和电偶极极化率,对亚饱和密度下的对称能量施加联合约束,并确定其敏感密度区域。
2026-06-02 nucl-ex nucl-th
Information content of the parity-violating asymmetry in $^{208}$Pb
利用现代相对论(协变)和非相对论能量密度泛函研究了PREX-2合作组最近测量的$^{208}$ Pb中的宇称破坏不对称性$A_{PV}$。我们首先评估$A_{PV}$的理论不确定性,这是固有的所采用的方法。为此,我们使用量化的泛函,能够容纳我们以前的知识,如结合能,电荷半径,和偶极极化率$α_D$的$^{208}$铅的核观测。然后,我们将$A_{PV}$的量化值与$α_D$一起添加到我们的校准数据集中,以优化新的泛函。基于这些结果,我们预测了$^{208}$ Pb $r_\mathrm{skin} =0.19\pm 0.02$ \,fm的中子皮厚度和$L=54\pm 8$ \,MeV的中子能量斜率。这些值与基于天体物理数据的其他估计值一致,并且明显低于最近使用一组特定的相对论能量密度泛函报告的值。我们还对$^{48}$ Ca中的$A_{PV}$值进行了预测,该值将很快从CREX测量中获得。
2021-07-14 nucl-th