Dark Matter Influence on Quarkyonic Stars: A Relativistic Mean Field Analysis
本研究通过相对论平均场方法,在夸克子物质模型中引入费米子暗物质,分析其对中子星结构的影响,发现夸克子物质硬化状态方程而暗物质软化,二者结合可满足观测约束。
2024-05-28 astro-ph.HE nucl-th
Dark Matter Effects on the Curvature of Neutron Stars within the new Quarkyonic Model Coupled with Relativistic Mean Field Theory
本研究首次结合夸克子有效场论与相对论平均场模型,分析暗物质对中子星曲率的影响,发现暗物质软化物态方程、降低中心压力,而转变密度增强致密性,为理解奇异物质致密天体提供新视角。
2025-01-20 astro-ph.HE nucl-th
$f$-mode oscillations of dark matter admixed quarkyonic neutron star
本研究在Cowling近似下系统研究了含暗物质的夸克物质中子星的$f$-模振荡,发现转变密度、QCD禁闭尺度和暗物质费米动量显著影响振荡频率,但振荡性质间的普适关系依然稳健。
2024-12-09 astro-ph.HE nucl-th
Universality in Space Time $ω$ modes of Quarkyonic Stars
Institute of Physics(物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴哈国家研究所);Department of Physics, Indira Gandhi Institute of Technology(印度甘地理工学院物理系)
本文研究了夸克离子星的$ω$模式,发现其谱特征与EOS关系不大,且具有独特的模式签名。
2026-02-26 astro-ph.HE nucl-th
Quarkyonic Quark-Meson Coupling Model for Nuclear and Neutron Matter
Tokyo University of Science(东京科学大学);Soongsil University(崇实大学)
该研究提出了一种基于夸克自由度的双淬火夸克-介子耦合模型,用于描述核物质和中子物质的物理性质,并通过实验数据验证了其有效性。
2026-07-31 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Core or Halo? Two-Fluid Analysis of Dark Matter-Admixed Quarkyonic Stars in the Multi-Messenger Era
本文提出双流体框架研究暗物质混合夸克星,发现其可达到GW190814质量范围,并区分核心与晕形态,与多信使观测约束一致。
2025-09-08 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Quarkyonic matter and hadron-quark crossover from an ultracold atom perspective
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);The Open University of Japan(日本开放大学);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构(KEK));RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences(理化学研究所交叉理论与数学科学中心)
本文从超冷原子实验的角度出发,提出一种场论框架来描述介子-夸克交叉转变,通过类比玻色-爱因斯坦凝聚体到巴丁-库珀-施里弗(BEC-BCS)交叉转变,揭示了速度声峰和重子动量壳结构的三重波动效应,为夸克离子物质模型提供了微观推导。
2026-05-18 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quarkyonic picture of isospin QCD
本文提出同位旋QCD物质在夸克子框架下的新图像,由π介子凝聚和自由夸克构成,其起始密度可低于两倍核饱和密度,并与格点QCD及微扰结果一致。
2025-07-30 hep-ph hep-th nucl-th
Phase diagram and thermodynamics of the Polyakov linear sigma model with three quark flavors
在平均场近似下,在具有三种轻夸克味的Polyakov线性西格玛模型(PLSM)框架下研究了有限温度和密度下的相图。结果表明,在PLSM中,$u,d$夸克的手征恢复、$s$夸克的手征恢复和退禁闭相变这三个相变是相互独立的.在低密度时存在二味夸克相,在高密度时存在三味夸克相。在PLSM模型中,临界终点(CEP)位于$(T_E, μ_E)=(188 \mathrm{MeV},139.5 \mathrm{MeV})$处,该临界终点将交叉点与一阶线分开。在过渡区的热力学性质和体积粘度的熵密度比$ζ/s$也讨论了PLSM。
2009-12-19 hep-ph nucl-th
Extended Nambu--Jona-Lasinio model for quark and nuclear matters
本研究扩展两味Nambu--Jona-Lasinio模型以自洽探索夸克和核物质,添加夸克-核子相互作用项,考虑两类“禁闭”耦合和两种夸克质量,发现零温下仅存在禁闭核物质或退禁闭夸克物质,仅特定参数下在约两倍饱和密度处有核物质到夸克物质的一级相变。
2024-11-30 cond-mat.supr-con hep-ph nucl-th
The phase diagram of nuclear and quark matter at high baryon density
本文综述了在重子密度较高的情况下探索核物质和夸克物质相图的理论方法。首先介绍了量子色动力学的基本性质,并讨论了如何描述QCD物质的各种态。在我们对核物质的讨论中,我们涵盖了相对论平均场模型,手征微扰理论,以及基于大Nc极限的近似,其中Nc是颜色数。然后,我们解释了液-气相变和非均匀介子凝聚的核物质,重点放在夸克物质的相关性。我们开始下一部分集中在夸克物质与自助模型和哈格多恩温度。然后,我们转向与手征对称性和experimental理论描述的手征相变的属性。在核物质中出现了一些类似的现象,如液-气相变和手征凝聚体的非均匀结构。第三种机制是最近被认识到的所谓夸克物质,它具有核物质和夸克物质的两个方面。我们详细阐述了大Nc极限下夸克物质的基本概念及其物理意义。最后,我们讨论了QCD相图的一些实验迹象,并以展望结束评论。
2013-04-02 hep-ph nucl-th
Thermodynamics of dense matter in chiral approaches
我们从手征模型的角度讨论了稠密强子物质和夸克物质中的位相。在PNJL模型中,研究了不同颜色数$N_c$的相图。讨论了在量子场论中相位是如何被约束的,以及反常匹配问题。手征群中心对称性不破缺的奇异相在热力学上具有一个特征,它可以解释为$N_c=3$的夸克态在QCD中的一种实现.
2010-04-29 hep-ph nucl-th
The half-skyrmion phase in a chiral-quark model
在手征膨胀子模型中,重子是由夸克和手征介子的相互作用形成的非拓扑孤子,在高密度低温区的核物质相图中呈现出两相的情形。由Wigner-Seitz近似描述的稠密孤子物质产生一个周期性的σ和π场势,导致形成一个能带结构。高达三倍核物质密度的分析表明,孤子物质经历了两个独立的相变:在中等密度下,重子数密度的离域导致$B=1/2$结构,如Skyrmion物质,在较大密度下,夸克解除禁闭。这种描述非常适合所谓的夸克态,在夸克态中,在解除禁闭之前,核物质应该经历结构变化,包括恢复QCD的基本对称性。
2013-11-09 hep-ph nucl-th
Anisotropic pressure of magnetized quark matter with anomalous magnetic moment
我们研究了磁场$(eB)$对组分夸克质量、强相互作用夸克物质的纵向和横向压力以及磁化强度和磁化率的影响。我们采用两味PolyakovNambu-Jona-Lasinio模型,在有限温度下引入夸克反常磁矩(AMM)$(T)$和有限夸克化学势$(μ_q)$,捕捉手征相变的不同阶段.我们发现当手征对称性破缺时,当$eB$值较大时,横向压力、磁化强度和磁化率会发生剧烈的振荡。然而,当手征对称性(部分)恢复时,在较高的$T$和$μ_q$值下振荡停止发生,并且即使在较小的$eB$值下,压力的各向异性性质也变得显著。由于夸克的AMM的包含导致反转磁催化的转变温度,我们观察到的横向压力,磁化强度和磁化率的变化显着修改的手征转变温度附近。此外,以上的手征转变温度的磁化率被发现保持积极的$eB$表示强相互作用的夸克物质的顺磁性字符的宽范围。最后,我们还研究了夸克相强相互作用物质的磁性。所得结果对研究重离子碰撞中产生的热致密物质的磁流体动力学演化有一定的参考价值。
2022-09-26 hep-ph nucl-th
Functional Renormalization Group analysis of the quark-condensation pattern on the Fermi surface: A simple effective-model approach
本文构建了一个简单的有效模型,利用泛函重整化群方法分析费米面上夸克凝聚模式,发现静态平均场近似下存在非平凡凝聚,但动态玻色子模式的扩散性质会破坏该凝聚。
2024-07-18 hep-ph nucl-th
Remarks on nuclear matter: how an $ω_0$ condensate can spike the speed of sound, and a model of $Z(3)$ baryons
我对核物质作两点评论。首先,我考虑$O(4)$手征场,$\vecϕ$,和$ω_μ$介子,$\sim + \, ω_μ^2 \, \vecϕ^{\, 2}$之间的耦合的影响;对于任何净重子密度,$ω_0$的凝聚体是可避免地产生。我假设随着密度的增加,手性凝聚物和有效$ω_0$质量的减少给出了刚性状态方程(EoS)。为了将其与夸克物质的软EoS相匹配,我考虑了大$N$的$O(N)$场,在非零温度下,量子涨落将任何假定的π介子“凝聚”无序化为量子π介子液体(Q $π$ L)(arXiv:2005.10259)。在本文中,我证明了Q $π$ L在零温度下持续存在。如果在$N=4$定性有效,则$ω_0$质量急剧上升并抑制$ω_0$冷凝物。这可能会在高密度下产生声速的尖峰,这与中子星有关。其次,我提出了一个玩具模型的$Z(3)$规范理论与三种口味的费米子,其中$Z(3)$涡限制费米子到重子。在$1+1$维度中,可以使用经典或量子计算机用现有技术数值地研究该模型。
2021-05-06 hep-lat hep-ph nucl-th
Half-Skyrmion Hadronic Matter at High Density
我们发现,当强子物质的密度$n_{1/2S}$低于或等于临界密度$n_c^{χSR}$时,嵌入FCC晶体中的强子物质将转变为夸克凝聚体消失(在手征极限)、π介子衰变常数{ \em非消失}的半Skyrmion物质,强子物质在该密度下将转变为手征对称性恢复相,夸克解除束缚.当隐藏的局部规范场和标量--一个“软”和一个“硬”--被合并时,这个阶段的特征是$a=1$,$f_π\neq 0$,隐藏的规范耦合$g\neq 0$,但$\ll 1$。虽然手征对称性在这个区域恢复,在$\la\bar{q}q\ra=0$的意义上,夸克仍然被限制在有质量的强子和无质量的π介子。这个相位似乎对应于在大$N_c$ QCD中预测的“夸克相位”。它也代表了“强子自由”制度相关的K介子凝聚在致密星密度。作为$g\to 0$(在手征极限),对称性“膨胀”--作为一种由于介质而产生的对称性--到$SU(N_f)^4$,正如Georgi为“矢量极限”提出的那样。“skyrmion物质分裂成半skyrmion物质类似于在(2+1)维中凝聚物质中出现的情况,其中半skyrmion或“meron”作为界面处的相关自由度进入。最后,从重子物质到色香味锁夸克物质的过渡可以通过半skyrmion物质来桥接。
2009-05-03 hep-ph nucl-th
Fractionized Skyrmions in Dense Compact-Star Matter
被描述为嵌入FCC晶体中的Skyrmion物质的强子物质被发现在密度$n_{1/2}$低于或接近临界密度$n_c$时变成半Skyrmion物质,夸克凝聚体消失(在手征极限),π介子衰变常数{ $f_π$非消失},强子物质在该临界密度下转变为手征对称性恢复相,可能存在非精细夸克。当隐定域规范场和具有衰变常数$f_χ$的自发破缺标度对称性的介子标量结合时,这种半skyrmion相的特征为$f_χ\approx f_π\neq 0$,隐规范场耦合$g\neq 0$,但耦合$\ll 1$。虽然手征对称性在这个区域恢复{ \it全局},在空间平均的意义上,$\la\bar{q}q\ra$消失,夸克仍然被限制在有质量的强子和无质量的π介子。这一阶段被证明在模型中起着至关重要的作用,从一个软的EoS在低密度到一个更硬的EoS在高密度的平稳过渡,转换发生在$n_{1/2} \sim 2n_0$。它类似于大$N_c$ QCD中预测的“夸克相”,代表了“强子自由”机制,这是手征恢复的一个途径。skyrmion物质分裂成半skyrmion物质,这与(2+1)维中凝聚态物质中出现的情况有着诱人的类比,在(2+1)维中,半skyrmion或“meron”作为相关的自由度进入界面。
2016-03-24 hep-ph nucl-th
Dilatons in Hidden Local Symmetry for Hadrons in Dense Matter
用自发破缺来描述QCD的迹反常对标度不变性的显式破缺,得到了稠密的低能强相互作用动力学除了南武-戈德斯通玻色子和矢量介子之外,(也是热的)物质还可以被两个介子场有效地捕获,锁定到手征对称性的“软”($χ_s$)场和保持不受手征对称性影响的“硬”($χ_h$)场。在热的和/或致密的物质中,软硬电子子的相互作用对手征对称性的表现起着微妙的作用。尺度异常,其中软成分干预消失的手征过渡的方式类似于恢复的尺度对称性的Freund-Nambu模型,而硬成分仍然打破整个QCD部门。最引人注目的是它在手征异常扇区中的作用,通过$ω_μB^μ$形式的“齐次Wess-Zumino(hWZ)项”对单个重子以及重子致密物质的结构。它在预测核子的“小袋”和高密度下半skyrmion物质形式的“夸克相”中起着至关重要的作用。我们展示了如何消失的矢量介子质量在隐藏的局部对称性理论的矢量表现不动点可以相关的性质的“物质场”的弗罗因德-Nambu模型,叶尺度对称性不变。在这样构建的模型中,致密强子物质的新结构表明,在全息双QCD的大$N_c$和t Hooft极限下,描述致密物质可能会出错。
2009-02-21 hep-ph hep-th nucl-th
When cold, dense quarks in 1+1 and 3+1 dimensions are not a Fermi liquid
本文分析了1+1维中与SU(N_c)规范理论耦合的夸克在强耦合和非零密度下形成非费米液体,并指出该机制可能适用于3+1维冷且密QCD的夸克子区,其主导激发为无能隙玻色子模式。
2021-12-19 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
From Chiral Mean Field to Walecka Mean Field and Kaon Condensation
本文用有效手征拉格朗日量的平均场统一处理Walecka平均场论描述的正常核物质和手征微扰论描述的K介子凝聚物质。发现BR标度在使核物质基态性质与涨落之间的联系向奇异味方向发展方面起着关键作用。给出了一个简单的K介子凝聚的预测。
1995-07-15 hep-ph nucl-th
Effective Field Theory and Nuclear Mean-Field Models
综述了核平均场唯象的有效场论解释的意义。
1999-07-19 hep-ph nucl-th
Quantum Correlations in Nuclear Mean Field Theory Through Source Terms
从全量子场论出发,系统地导出了各种平均场方法。在充分考虑外源依赖性的情况下,作用量的定态相近似给出了一种比Brueckner-Hartree-Fock方法更简单的包含量子关联效应(如粒子-空穴或梯形图)的核平均场论。通过进一步的近似,可将结果简化为Hartree-Fock或Hartree近似。本文研究了平均场论中的源依赖性。
1996-04-04 hep-ph nucl-th
Holographic Mean-Field Theory for Baryon Many-Body Systems
我们提出了一个平均场的方法来分析多体系统的费米子在规范/引力对偶。我们在引力对偶中引入了一个非零的经典费米子场,我们称之为费米子的全息平均场。全息平均场考虑了费米子在体块中的多体动力学。全息平均场的正则性条件明确地确定了化学势与密度之间的关系。我们的方法提供了一个新的框架,规范/重力对偶的有限密度系统的重子在禁闭阶段。
2012-09-19 hep-ph hep-th nucl-th
Isovector Channel Role of Relativistic Mean Field Models in the Neutrino Mean Free Path
本文对基于有效场论(E-RMF)的相对论平均场(RMF)模型中的等矢量通道的处理方法作了改进,即在模型中加入一个等矢量标量(δ)介子,并采用与Horowitz和Piekarewicz类似的方法来调整等矢量通道,以使高密度下核物质的对称性能更软.讨论了它们对高密度状态方程和中子星中微子平均自由程的影响。
2005-12-27 astro-ph hep-ph nucl-th
Semi-regularised three-body pseudopotential for mean-field and beyond-mean-field calculations
Université Lyon 1, CNRS, IP2I, UMR 5822(里昂第一大学,法国国家科学研究中心,粒子与核物理研究所)
推导了局域领头阶半正则化三体赝势的最一般形式,旨在无歧义地生成核能量密度泛函的粒子-空穴和粒子-粒子通道贡献,并给出了无限核物质性质及球对称系统平均场的解析表达式。
2026-07-02 nucl-th
Effective relativistic mean field model for finite nuclei and neutron stars
本文提出了一套新的相对论平均场参数集IOPB-Ⅰ。
2017-10-12 nucl-th
Mononuclear caloric curve in a mean field model
平均场模型被用来调查,如果一个平台的热量曲线可以达到单核配置。在模型中,当接近平台时,构型将分解成许多碎片。
2004-12-15 nucl-th
Finite Nuclei in a Relativistic Mean-Field Model with Derivative Couplings
我们研究有限核,在平均场水平,使用Zimanyi-Moskowski模型和它的一个变化(ZM 3模型)。我们计算了平均场方法可靠的原子核的能级和基态性质。强调了自旋轨道势在整理平均场模型描述中所起的作用。
1996-09-17 nucl-th
Chiral-particle Approach to Hadrons in an Extended Chiral ($σ,π,ω$) Mean-Field Model
手征非线性($σ,π,ω$)平均场模型是守恒非线性(非手征)$σ$ - $ω$强子平均场模型的推广,它是强子的热力学相容的、相对论的和洛伦兹协变的平均场论.在扩展手征($σ,π,ω$)平均场模型中,强子的所有质量都是通过手征对称性破缺机制产生的,这与其它手征伙伴模型不同。通过比较非手征平均场近似和手征平均场近似,研究了手征对称性破缺对核物质、超子物质和中子星中$σ$介子质量、非线性相互作用系数、超子与核子耦合比以及费米液体性质的影响.
2010-11-23 astro-ph.HE nucl-th
Toward global beyond-mean-field calculations of nuclear masses and low-energy spectra
在已有实验数据的基础上,用自洽平均场(MF)和超平均场(BMF)方法计算了偶偶核的质量、分离能和$2^{+}_{1}$激发能。所使用的泛函是基于Gogny D1S和D1M参数化,该方法包括来自轴向四极形状混合和对称性修正的超出平均场的校正,而无需假设高斯重叠近似。平均场,超越平均场的方法和实验数据之间的比较。此外,我们还讨论了结果的收敛性以及考虑BMF效应对魔壳能隙的可能减小。
2015-04-20 nucl-ex nucl-th
Neutron stars in the BPS Skyrme model: mean-field limit vs. full field theory
使用核物质的孤子模型,BPS Skyrme模型,我们比较中子星得到的全场论,其中重力反反应是完全考虑在内,在平均场近似计算使用的托尔曼-奥本海默-阿罗夫的方法。在后一种情况下,由原BPS场论导出了平均场论状态方程。我们表明,在全场论,其中的能量密度是不恒定的,即使在平衡,有没有普遍的和坐标独立的状态方程的核物质,在平均场近似。我们还研究了如何通过超越平均场论来修改中子星的性质,并发现平均场论和精确结果之间的差异是相当大的。此外,我们比较精确和平均场的结果与一些理论和唯象的限制中子星属性,从而证明我们的模型的相关性,即使在其最简单的版本。
2015-08-11 astro-ph.SR hep-th nucl-th