Quark matter in compact stars: astrophysical implications and possible signatures
在简要介绍了致密星中奇异夸克物质(SQM)的基本性质之后,我们回顾了该领域最近的一些重要进展,并讨论了一些可能揭示致密星中SQM存在的天体物理观测数据。我们证明了在引力质量的阈值以上,中子星(纯强子星)衰变(转换)为混合中子星或奇异星是亚稳态的。我们探讨了“大质量”中子星的亚稳性和稳定的致密“夸克”星(混合中子星或奇异星)的存在对致密星的极限质量概念的影响,并给出了相对于奥本海默和罗格夫1939年给出的“经典”概念的扩展。
2008-09-24 astro-ph gr-qc nucl-th
Bayesian uncertainty quantification on nuclear level density data and their impact on $(p,γ)$ reactions of astrophysical interest
本研究利用贝叶斯优化量化两种核能级密度模型参数的95%高密度区间,并将不确定性传播至天体物理相关能量范围内的$(p,\gamma)$反应截面,发现其显著缩小了TALYS默认模型的截面预测范围,强调了获取相关能级密度数据的必要性。
2024-02-18 nucl-ex nucl-th
Structure of Quark Star: A Comparative Analysis of Bayesian Inference and Neural Network Based Modeling
在这项工作中,我们比较了两个强大的参数估计方法,即贝叶斯推断和基于神经网络的学习研究夸克物质状态方程与常数声速参数化和结构的夸克星内的两个家庭的情况。我们使用的质量和半径的估计,从几个X射线源和质量和潮汐形变测量从引力波事件来约束我们的模型的参数。两种方法所得结果一致。预测的声速与共形极限相容。
2020-11-10 astro-ph.HE nucl-th
Unified Interacting Quark Matter and its Astrophysical Implications
本文研究了上下夸克物质($ud$ QM)和奇异夸克物质(SQM)的相互作用夸克物质(IQM),包括微扰QCD修正和色超导性。我们首先推导出一个状态方程(EOS)统一所有的情况下,通过一个简单的重新参数化和重新缩放,通过它,我们设法最大限度地减少自由度的数量。我们发现,与传统的非相互作用夸克物质的物态方程$p=1/3(ρ-4B_{\rm eff})$相比,在统一的IQM物态方程上取极端强相互作用极限得到$p=ρ-2B_{\rm eff}$,其中$B_{\rm eff}$是有效袋常数。本文利用统一状态方程研究了由相互作用夸克星组成的纯相互作用夸克星的性质。我们描述了最近的天体物理观测,如脉冲星质量测量,NICER分析,和双星合并引力波事件GW170817,GW190425和GW190814,进一步限制参数空间。发现IQSs的最大允许质量的上限为$M_{\rm TOV}\lesssim 3.23 M_{\odot}$。我们的分析表明,目前观测到的致密星,包括最近报道的GW 190814的第二个组成部分($M=2.59^{+0.08}_{-0.09}\, M_{\odot}$),可能是由相互作用的夸克物质组成的夸克星。
2021-09-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Astrophysical Implications of Equation of State for Hadron-Quark Mixed Phase: Compact Stars and Stellar Collapses
我们构造了一个包含强子-夸克相变的状态方程。混合相是由有限温度下的吉布斯条件得到的。我们采用基于相对论平均场论的状态方程来描述考虑π介子的强子相。对于夸克相,我们采用了量子化的三味奇异夸克物质的MIT袋模型。因此,我们的状态方程是热力学稳定的,定性地表现出强子-夸克混合物质所需的性质,如跃迁密度的温度依赖性。π介子提高了跃迁密度,因为它们使物态方程变软了。利用本文建立的状态方程,我们研究了它的天体物理意义。研究了致密星的最大质量,我们的状态方程与最近的观测结果一致。我们还计算了一个质量为100个太阳质量的大质量恒星的坍缩,发现对于有π介子和夸克的模型,从反弹到黑洞形成的时间间隔变短。π介子和夸克影响了中微子的总能量,因为中微子发射的持续时间变短了。由于原中子星的密度变高,在π介子的作用下,中微子的光度也随之升高。
2008-04-04 astro-ph hep-ph nucl-th
Bayesian Analysis of the $^{86}$Sr$(α, α)$ Reaction to Constrain the $^{86}$Sr$(α, n)$ Cross Section at Astrophysical Energies
本研究通过测量多能区$^{86}$Sr$(α, α)$弹性散射截面,结合完全贝叶斯分析构建局域光学势,得到核天体物理相关低能截面约50%量级的不确定性,助力提升α-OMP精度。
2025-09-05 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Bayesian Inference of Dense Matter Equation of State within Relativistic Mean Field Models using Astrophysical Measurements
我们提出了一个贝叶斯分析,以约束致密核子物质的状态方程,利用现有的数据,从对称核物质饱和,从紧凑的X射线源的观测和从引力波事件GW 170817。对于第一次,这样的分析是通过使用一类模型,相对论平均场模型,它允许始终构建一个状态方程在很宽的范围内的密度,同位旋不对称性和温度。选定的模型类包含五个核物理经验参数饱和,我们构建的联合后验分布。通过探索不同类型的先验,我们发现,状态方程的最大的证据是那些具有强烈的减少的核子在致密的物质,这可以解释为一个相变的指示手征对称性恢复阶段的有效质量。这些状态方程反过来预测$R_{1.4} \sim 12$ km。最后,我们提出了一个初步的调查,包括$Λ$超子的效果表明,他们出现在恒星质量大于约$1.6 M_{\odot}$和导致半径大于约$R_{1.4} \sim 14$公里。在这里探索的模型中,这种颗粒的形成与GW170817的约束条件不一致。
2020-07-18 astro-ph.HE nucl-th
Bayesian inferences on covariant density functionals from multimessenger astrophysical data: Influences of parametrizations of density dependent couplings
Institute of Theoretical Physics, Shanxi University(山西大学理论物理研究所);School of Science, Huzhou University(湖州学院理学院);School of Physical Science and Technology, Southwest University(西南大学物理科学与技术学院);Frankfurt Institute for Advanced Studies(法兰克福高等研究院);Institute of Theoretical Physics, University of Wrocław(弗罗茨瓦夫大学理论物理研究所);China Institute of Atomic Energy(中国原子能科学研究院)
本文通过贝叶斯框架研究不同参数化形式对致密物质和致密星性质的影响,发现尽管参数化结果相似,但在超饱和密度下方程和对称能量仍有显著差异,提出通过调整核饱和性质提升模型灵活性。
2026-05-13 astro-ph.HE nucl-th
Bayesian quantification of the Quark-Gluon Plasma: Improved design and closure demonstration
我们提出了一个示范的设计抽样和封闭的第一个全面的贝叶斯模型的重离子测量与IP-Escomma的初始条件,其中我们结合了国家的最先进的流体力学(MUSIC),粒子化(iS 3D),和运输(SMASH)的数据比较。我们进一步介绍了一个系统的改进方法,采样设计点具有更好的投影性能,探索参数空间的模型在重离子碰撞的第一次。
2022-07-29 hep-ph nucl-th
Applications of emulation and Bayesian methods in heavy-ion physics
本文综述了仿真模拟与贝叶斯方法在重离子碰撞模型与数据比较中的应用,重点介绍高斯过程仿真器及贝叶斯推断原理,并通过系统比较七项近期贝叶斯分析阐明夸克-胶子等离子体性质约束中的差异来源与未来研究方向。
2025-02-05 nucl-th
Bayesian Estimation of Thermonuclear Reaction Rates
基于测量的核截面,估算非共振天体物理S因子和热核反应速率的问题,对于核能产生、中微子物理和元素合成具有重要意义。在过去,许多不同的方法被应用于这个问题,几乎所有的方法都是基于传统的统计学。另一方面,贝叶斯方法现在在物理科学中广泛使用。例如,在天文学中,贝叶斯统计被应用于太阳系外行星、引力波和Ia型超新星的观测。然而,特别是核物理学,采用贝叶斯方法的速度很慢。我们提出了基于贝叶斯统计的天体物理S因子和反应速率。我们开发了一个框架,采用稳健的参数估计,系统的影响,和非高斯不确定性在一个一致的方式。该方法适用于d(p,$γ$)$^3$ He、$^3$ He($^3$ He,2p)$^4$ He和$^3$ He($α$,$γ$)$^7$ Be反应,这些反应对氘燃烧、太阳中微子和大爆炸核合成很重要。
2016-08-28 astro-ph.SR nucl-th
Is the coexistence of strange quark stars and hadronic stars favored by astrophysical data? A Bayesian analysis
Politecnico di Torino(都灵理工大学);INFN, Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部);University of Ferrara(费拉拉大学);INFN, Sezione di Ferrara(意大利国家核物理研究所费拉拉分部)
通过贝叶斯分析,利用天体物理和实验室数据约束强子与奇异夸克物质的状态方程,发现两族模型(强子星与奇异夸克星共存)比一族模型更受数据支持,能缓解小半径软态与脉冲星硬态间的张力。
2026-06-23 astro-ph.HE nucl-th
Quantum nucleation of up-down quark matter and astrophysical implications
只有$u$和$d$夸克的夸克物质($ud$ QM)可能是重子数$A>A_{\rm min}$较大的重子物质的基态。对于$A_{\rm min}\gtrsim 300$,这与普通核的稳定性没有直接冲突。对这种情况的一个有趣的测试是在中子星内部寻找$ud$ QM的量子成核,因为它们的重子密度很大。本文在考虑相关理论不确定性和观测约束的情况下,研究了冷中子星到$ud$夸克星($ud$ QSs)的跃迁速率及其天体物理意义.结果表明,参数空间的很大一部分预测了瞬时跃迁,因此观测到的中子星大多是$ud$类星体。我们发现这种可能性在最近的引力波和脉冲星观测下仍然是可行的,尽管在它与一些涉及夸克物质复杂结构的观测的兼容性方面存在争议。在两族方案中,高质量恒星($M\gtrsim2 M_{\odot}$)都是$ud$类星体,而低质量恒星($M\sim1.4\, M_{\odot}$)大多是强子恒星,这种紧张关系可以得到部分缓解。在这种情况下,低质量强子星的缓慢过渡指向一个非常特殊的一类强子模型与适度刚性的EOS,和$ud$ QM属性也强烈约束。
2020-06-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Refining mass formulas for astrophysical applications: a Bayesian neural network approach
奇异核,特别是那些靠近滴线的核,是当今推动原子核结构和天体物理学的一个基本问题的核心:核束缚的极限是什么?奇异核在为理论模型提供信息以及我们对重元素起源的理解方面都起着至关重要的作用。我们的目的是通过人工神经网络的训练来改进现有的质量模型,这将减轻远离稳定性的大模型差异。我们双管齐下的方法的基本范式是现有的质量模型,它尽可能多地捕获底层物理,然后实施贝叶斯神经网络(BNN)改进以解释缺失的物理。采用贝叶斯推断来确定神经网络的参数,使得模型预测可能伴随着理论上的不确定性。尽管在这项工作中采用的质量模型不可否认的质量,我们观察到一个显着的改善(约40%)后,BNN细化实施。事实上,在特定的情况下的Duflo-Zuker质量公式,我们发现,相对于实验的均方根偏差是从均方根= 0.503 MeV到均方根=0.286 MeV。这些新改进的质量表被用来绘制中子滴线(或更确切地说是“滴带”),并研究一些关键的r过程核。BNN方法在改进现有质量模型的预测方面非常成功。特别是,在实验数据不可用的区域中由原始“裸”模型显示的大的差异在BNN细化之后被相当大地淬灭。这使我们的方法更加可信,并促使我们发表我们相信将有助于未来天体物理学应用的改进质量表。
2017-04-21 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Bayesian inference of quark star equation of state using the NICER PSR J0030+0451 data
我们使用NICER的PSR J 0030 +0451的质量和半径测量值,在贝叶斯统计方法内约束夸克星的状态方程。三种类型的袋模型,有和没有非零有限夸克质量和/或超流性,夸克星由自约束的奇异夸克物质。在有限夸克质量、夸克配对能隙和单胶子交换的微扰贡献的模型灵活性范围内,我们发现夸克星最大质量的最概然值附近的$90\%$后可信边界是$M_{\rm TOV}=2.38_{-0.23}^{+0.26}\,M_{\odot}$.正则$1.4\,M_{\odot}$夸克星的半径为$R_{\rm 1.4}\sim12.3\,{\rm km}$,小于基于中子星模型的结果。
2021-08-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Electroweak decay of quark matter within dense astrophysical combustion flames
我们研究了致密恒星中燃烧火焰中发生的弱相互作用过程,该过程将致密强子物质转化为夸克物质。使用玻尔兹曼方程,我们遵循一个小的元素,只是decenfined夸克物质沿着火焰内部的演变,直到它达到化学平衡在火焰的后边界。在不对中微子简并度作任何假设的情况下,我们得到了所有相关的弱相互作用过程的反应速率和中微子发射率。我们系统地分析了未燃烧强子物质的初始条件,如密度,温度,中微子捕获和成分的作用,重点是典型的天体物理方案,如冷中子星,质子中子星,并合并后的紧凑对象。我们发现火焰内的温度在1纳秒的时间尺度内显著上升。$T$的增加在很大程度上取决于强子物质的初始奇异性,并且在密度较大时往往更加剧烈。典型的最终值范围在$20$和$60 \, \mathrm{MeV}$之间。非轻子过程$u + d \rightarrow u + s$在冷恒星中总是占主导地位,但在热天体中,过程$u + e^{-} \leftrightarrow d + {ν_e}$变得相关,在某些情况下占主导地位,接近化学平衡。其他过程的速率要小几个数量级。我们发现每个重子的中微子发射率是非常大的,导致总能量释放的$2-60 \, \mathrm{MeV}$的形式沿火焰的每个重子。我们讨论了一些天体物理的结果。
2021-06-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Thermal twin stars within a hybrid equation of state based on a nonlocal chiral quark model compatible with modern astrophysical observations
本文将非局域手征夸克模型推广至有限温度和中微子化学势,分析混合星相结构与状态方程,发现在观测约束参数下温度高于30 MeV时存在热孪生星现象。
2024-03-01 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Disassembly model for the production of astrophysical strangelets
本文利用统计反汇编模型(SMM),对银河系致密双星系统中奇异星(SS)合并过程中,从热的激发态奇异夸克物质(SQM)中分裂出来的奇异夸克物质的重子数(或质量)分布进行了研究。分析中考虑了奇异夸克的有限质量。奇异线电荷和由此产生的库仑修正,包括得到一个合理的质量分布的银河系奇异在其源。
2015-04-12 astro-ph.HE nucl-th
Bayesian analysis of quark spectral properties from the Dyson-Schwinger equation
本文报道由戴森-施温格方程确定的有限温度朗道规范中夸克谱函数的结果。与早期淬灭的结果相比,本研究包括介质中未淬灭的$N_f=2+1$费米子风味。对于实时光谱的重建,我们部署了最近的贝叶斯方法(BR方法),并开发了一个新的先验,以更好地评估固有的系统不确定性。我们确定了夸克准粒子谱,并分析了零模在赝临界温度或附近的(非)出现。在这两种情况下,完全非猝灭系统和一个简单的截断使用模型的胶子传播,我们观察到一个特征的三峰结构在零三动量。在胶子传播子模型的情况下,这些结构的温度依赖性与以前的研究中观察到的不同。对于回耦合和未淬火的情况下,我们发现有趣的修改和周围的伪临界转变温度。
2017-05-09 hep-ph nucl-th
Astrophysical constraints on the confining models : the Field Correlator Method
我们探讨了禁闭的相关性,在夸克物质模型的可能夸克核心的中子星。对于夸克相位,我们采用了由场关联函数方法导出的状态方程,并将其推广到零温极限。对于强子相,我们使用微观Brueckner-Hartree-Fock多体理论。我们发现,目前采用的值的胶子凝聚$G_2 \simeq 0.006-0.007 \rm {GeV^4}$,它给出了一个临界温度$T_c \simeq 170 \rm MeV$,产生最大的质量,这是只有轻微的观测极限一致,而更大的质量是可能的,如果胶子凝聚增加。
2008-09-08 astro-ph hep-ph nucl-th
Bayesian constraints on covariant density functional equations of state of compact stars with new NICER mass-radius measurements
本研究基于新NICER质量-半径测量,利用贝叶斯框架对具有密度依赖介子-核子耦合的协变密度泛函模型施加多信使约束,从而更严格地评估了致密物质模型与观测数据的一致性。
2025-04-28 hep-ph nucl-th
A data-driven analysis of the heavy quark transport coefficient
利用Bayesian模型-数据分析方法,通过对Au-Au碰撞($\sqrt{s_{NN}}=200$ GeV)和Pb-Pb碰撞($\sqrt{s_{NN}}=2.76$ TeV)~ \cite{Xie:2016iwq}中$D$ -介子$R_{\mathrm{AA}}$和$v_2$的实验数据进行校准,估计了重夸克扩散系数的温度依赖性.空间扩散系数$D_s2πT$主要受$(1.3-1.5) T_c$的约束,与格点QCD计算结果一致。我们证明了我们改进的Langevin模型同时描述RHIC和LHC能量下的$R_{\mathrm{AA}}$和$v_2$的能力,以及应用贝叶斯分析定量研究重离子碰撞中重味输运的可行性。
2017-04-25 nucl-th
Determination of the quark-gluon string parameters from the data on pp, pA and AA collisions at wide energy range using Bayesian Gaussian Process Optimization
贝叶斯高斯过程优化可以被认为是一种基于实验数据确定模型参数的方法。在软QCD物理中,强子与核的相互作用过程需要使用包含多个参数的唯象模型。为了最小化计算时间,可以使用高斯过程回归来参数化模型预测,然后将输入提供给贝叶斯优化。本文将贝叶斯高斯过程优化方法应用于字符串融合的蒙特卡罗模型。利用pp、pA和AA碰撞的多重数和截面的实验数据确定了模型的参数。这些结果对夸克胶子弦的横向半径($r_{str}$)和每快度的平均多重数($μ_0$)提供了重要的约束.
2019-02-28 hep-ph nucl-th physics.data-an
Hybrid quark-hadron equation of state for multi-messenger astronomy
介绍了统一夸克和强子自由度热力学的夸克-介子-核子混合模型在多信使天文学中的最新进展。所得到的状态方程符合饱和密度下核物质的性质和重离子碰撞实验中的流动约束。计算了致密星的质量-半径关系和潮汐形变率,并与最新的天体物理观测结果进行了比较。用净重子数的高阶累积量研究了同位旋对称物质的相图。
2020-10-29 nucl-th
Formation of quark phases in protoneutron stars: the transition from the 2SC to the normal quark phase
我们研究了质子中子星中夸克相的形成过程。通过计算在一定熵和轻子分数下核子物质与2SC相之间的相变,我们发现当轻子分数较低时,2SC相与正常夸克相之间发生不成对的相变.然后,我们计算的质子中子星的中微子的扩散过程,并表明,对于中间值的质量的恒星,脱轻子触发的两个夸克相位之间的相变经过几秒钟的时间延迟。相反,在质量较小的恒星中,在去轻子化阶段结束时只形成正常的夸克相。我们还讨论了我们的方案可能的天体物理意义。
2010-12-14 nucl-th
Determination of Quark-Gluon-Plasma Parameters from a Global Bayesian Analysis
RHIC和LHC的数据质量以及描述超相对论重离子碰撞的计算模型的成功和复杂性已经发展到可以定量提取夸克-胶子等离子体输运性质的水平。然而,这项任务的复杂性以及与之相关的计算工作只能通过开发新的方法来克服:在本文中,我们概述了这样一个分析的基础上贝叶斯统计和系统地比较事件的事件重离子碰撞模型的数据从大型强子对撞机。我们同时探测多个模型参数,包括基本夸克-胶子等离子体特性,如温度依赖性的特定剪切粘度$η/s$,校准模型,以最佳地再现实验数据,并提取定量约束所有参数同时。该方法具有通用性,易于扩展到其他数据和碰撞模型。
2017-04-25 hep-ph nucl-ex nucl-th
Applying Bayesian parameter estimation to relativistic heavy-ion collisions: simultaneous characterization of the initial state and quark-gluon plasma medium
我们利用贝叶斯统计和多参数模型-数据比较定量估计了超相对论性重离子碰撞中产生的夸克-胶子等离子体的性质。这项研究是使用最近开发的参数初始条件模型,TRENTO,它插在一般类的粒子生产计划,和一个现代的混合动力模型耦合粘性流体力学的强子级联。我们校准模型的多重性,横向动量和流量数据和报告的约束条件的参数化初始条件和温度依赖的传输系数的夸克-胶子等离子体。我们发现,初始熵沉积是一致的饱和度为基础的图片,提取温度依赖性的比剪切粘度的最小值和斜率之间的关系,并找到一个明确的信号为非零的体积粘度。
2016-08-19 hep-ph nucl-ex nucl-th
Quark matter nucleation in neutron stars and astrophysical implications
在大质量中子星的核心中,物质与退禁闭夸克的强相互作用相被认为是存在的。本文研究了冷(T = 0)和热β稳定强子物质中夸克解除禁闭的相变。假设一级相变,我们计算和比较的成核速率和成核时间,由于量子和热成核机制。我们证明了在中心压力的阈值以上,纯强子星(HS)(即不含非限定夸克物质的致密星)是亚稳态的,可以转化为夸克星(QS)(即混合星或奇异星).这个过程释放出巨大的能量,数量级为10 ^{53}尔格,这会导致一个强大的中微子爆发,可能伴随着强烈的引力波发射,也可能是第二次延迟(相对于形成HS的超新星爆炸)爆炸,这可能是强大的伽马射线暴(GRB)的能量来源。这种恒星转换过程构成了致密星的QS分支,因此宇宙中有两个共存的致密星家族:纯强子星和夸克星。介绍了冷HS星和原强子星的临界质量M_{cr}概念和原强子星的极限转换温度概念。我们发现,质量M <M_{cr}的PHSs可以在其演化的早期阶段存活下来,而不会衰变为QSs。最后,我们讨论了原强子星的可能演化路径。
2016-01-15 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Systematic Bayesian Evaluation of Resonance Parameters in 19Ne for the 15O(alpha,gamma)19Ne and 18F(p,alpha)15O Reactions
本文提出一种严格的Bayesian统计框架评估19Ne的核结构性质,通过重建似然函数推导共振参数的后验分布,为15O(alpha,gamma)19Ne和18F(p,alpha)15O反应提供关键输入,从而改进恒星核合成建模与爆炸性天体物理现象研究。
2025-09-18 astro-ph.SR nucl-th
Bayesian analysis of a relativistic hadronic model constrained by recent astrophysical observations
本研究利用贝叶斯分析结合 NICER 和 LIGO/Virgo 等天体物理观测数据,约束了包含 $ω-ρ$ 相互作用的相对论强子平均场模型,确定了核物质体参数的最佳范围及 1.4 倍太阳质量中子星的半径范围。
2023-09-08 astro-ph.HE nucl-th
High-density kaonic-proton matter (KPM) composed of Lambda* equiv K-p multiplets and its astrophysical connections
我们提出并研究了一种新的高密度复合材料的$Λ^* \equiv K^-p = (s \bar{u}) \otimes (uud)$,它可以被称为{ \it Kaonic质子物质(KPM)},或简单地说,{ \it $Λ^* $ -物质},其中大量的收缩重子束缚系统起源于强吸引力的$(\bar{K}N)^{I=0}$相互作用发生,提供一个基态中性重子系统具有巨大的能隙。由于海特勒-伦敦型分子共价性以及QCD真空的手征对称性恢复进一步增加了吸引相互作用,预计$(K^-p)_m$系综的质量(其中$m$,$K^-p$对的数目,大于$m \approx 10$)将下降到其相应的中子系综$(n)_m$以下。由于种子团簇($K^-p$、$K^-pp$和$K^-K^-pp$)的寿命很短,因此可以设想这种稳定的遗迹系综$(K^-p)_m$的形成是在强子化和$quark$-$anti$-$quark$湮灭进行之前的早期宇宙中的大爆炸夸克胶子等离子体(QGP)时期。在重子生成的最后阶段,大量的原始($\bar{u},\bar{d}$)被转移并捕获到{ \it KPM}中,在那里反夸克找到了永远生存的地方。预期的{ \it KPM}状态可以是{ \it冷的、致密的和中性的$\bar{q} q$ -混合({ \it夸克胶子束缚(QGB)})状态,$[s(\bar{u} \otimes u) ud]_m$,}…
2017-05-01 astro-ph.HE nucl-th
Electromagnetic radiation from Quark-Gluon Plasma at finite baryon density
该研究利用贝叶斯校准的iEBE-MUSIC框架,计算有限重子密度下热强子物质的电磁辐射,分析光子产额、能量依赖性及双轻子谱的预平衡敏感性和参数集影响。
2025-09-03 nucl-th
Surface tension of quark droplets in compact stars and in the early universe
我们回顾的表面张力的夸克物质液滴在天体物理条件下的作用,特别是侧重于在冷中子星(NS),在热轻子丰富的原NS,并在早期宇宙条件的热力学条件。我们分析了弱相互作用下处于化学平衡的夸克物质,这与理解混合星的内部组成有关,以及刚刚解除化学平衡的夸克物质,这是描述NS中夸克物质成核过程的相关热力学状态。我们探讨的温度,密度,被困中微子,液滴大小和磁场内的多次反射膨胀形式主义(MRE)的作用。夸克物质在不同的有效模型框架下被描述:MIT袋模型和$SU(3)_f$ Nambu-Jona-Lasinio模型(NJL),包括色超导、中微子俘获和磁场。我们还分析了在化学势为零和有限温度下的退禁闭跃迁,包括Polyakov环。我们探讨我们的结果的一些天体物理后果。
2018-05-31 hep-ph nucl-th
Bayesian Inference of Heavy-Quark Dissipation and Jet Transport Parameters from D-Meson observables in heavy-ion collisions at the LHC energies
School of Mathematics and Physics, China University of Geosciences(中国地质大学数学与物理学院);Key Laboratory of Quark & Lepton Physics (MOE) and Institute of Particle Physics, Central China Normal University(华中师范大学夸克与轻子物理教育部重点实验室及粒子物理研究所);Helmholtz Research Academy Hesse for FAIR (HFHF), GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Physics(黑森FAIR亥姆霍兹研究学院(GSI重离子物理中心));Institut für Theoretische Physik, Johann Wolfgang Goethe-Universität(约翰·沃尔夫冈·歌德大学理论物理研究所)
利用Pb-Pb碰撞中D介子核修改因子和椭圆流数据,首次通过贝叶斯推断同时确定重子空间扩散系数和喷流传输系数,揭示强相互作用介质中两种基本传输性质的定量关系。
2025-12-08 hep-ph nucl-th
Thermodynamical description of hadron-quark phase transition and its implications on compact-star phenomena
最有希望的可能性之一可能是,根据最近的观测进展,夸克物质在天体物理现象中的出现。解除禁闭的机制还不十分清楚,但强子-夸克(HQ)相变的物理方面近年来得到了广泛的研究。然后强子和夸克物质的混合相变得重要,需要适当的处理来描述HQ相变,并根据相平衡的吉布斯条件推导出HQ物质的状态方程。在强子相,我们采用基于重子-重子相互作用(包括超子)的物态方程,而在夸克相,我们采用相当简单的麻省理工学院袋模型中的物态方程。对于夸克物质,我们进一步尝试通过考虑其他有效的QCD模型来改进以前的状态方程。其中一个有趣的后果可能是外观的不均匀的结构称为“面食”,这是由表面和库仑相互作用的影响。本文综述了近年来我们在冷催化物质、热物质和中微子捕获物质等不同天体物理条件下HQ相变的研究工作。我们展示了如何通过库仑相互作用,热效应或中微子捕获效应的电荷屏蔽的面食结构变得不稳定。这种不均匀结构可能通过其弹性或热性质影响天体物理现象。本文还讨论了超新星爆炸、引力波和致密星冷却等方面的一些启示。
2012-08-20 astro-ph.HE nucl-th
Generalized density functional equation of state for astrophysical simulations with 3-body forces and quark gluon plasma
本文提出了一个更新的通用核物质状态方程(EoS),用于模拟核心坍缩超新星、中子星合并和黑洞坍缩。这EoS制定的密度泛函理论(DFT)的背景下,并推广到包括所有DFT EoS符合已知的核和天体物理约束。该EoS还允许形成具有净质子过剩($Y_p > 0.5$)的材料的可能性,并且具有对核统计平衡的改进的处理以及当密度接近核物质密度时向重核的过渡。我们包括了在核物质密度以上的范围内π介子的效应,并包括了所有已知的高温介子和重子态。我们分析了如何在密度泛函理论中的三体核力项在高密度下加强EoS以满足最大中子星约束,然而,对称性无能和π介子在高温下的形成的密度依赖性允许在超新星坍缩计算中软化中心核心,从而导致强大的爆炸。我们还增加了在核物质密度以上的量子色动力学手征对称性恢复和解除禁闭阶段的过渡的可能性。本文详细介绍了物理,和约束条件,这个新的EoS,并提出了一个说明,它的实施在中子星和核心坍缩超新星模拟。我们提出的核心坍缩超新星模拟与EoS的第一个结果。
2016-12-28 astro-ph.HE nucl-th
Quarkyonic matter and quarkyonic stars in an extended RMF model
该研究结合RMF模型与含密度依赖夸克质量的等效粒子模型,构建夸克-强子相模型,统一研究核物质、夸克物质和夸克-强子物质性质,发现夸克-强子相变可优化物态方程以满足实验和天体物理约束。
2023-07-06 hep-ph nucl-th
Asymptotic Freedom and Vacuum Polarization Determine the Astrophysical End State of Relativistic Gravitational Collapse: Quark--Gluon Plasma Star Instead of Black Hole
Colciencias National Program for Basic Sciences, Space Science(Colciencias 基础科学国家计划,空间科学);Valencia International University(瓦伦西亚国际大学);Escuela de Fisica, Universidad Nacional de Colombia(哥伦比亚国立大学物理学院);Instituto de Fisica, Universidad de Antioquia(安蒂奥基亚大学物理研究所);Department of Physics and Astronomy, West Virginia University(西弗吉尼亚大学物理与天文学系)
该研究提出通过非线性电磁动力学和QCD渐近自由机制,使超致密夸克-胶子等离子体星取代黑洞成为引力坍缩的最终产物。
2026-01-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Bayesian Constraints on the Neutron Star Equation of State with a Smooth Hadron-Quark Crossover
Department of Physics;Astronomy, East Texas A \& M University, Commerce, TX 75429, USA
本文通过贝叶斯推断,在统一框架下约束中子星物质方程 of 状态,结合引力波数据和观测结果,探讨核对称能量密度依赖性及高密度物理参数的约束情况。
2026-04-21 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Heavy Flavours in Quark-Gluon Plasma
讨论了非零温下重夸克和夸克偶素晶格研究的最新进展。用谱函数的尾部作为输运系数,可以在重夸克质量极限下用格点确定粲夸克的动量扩散系数($κ$),在NRQCD中用格点确定重夸克/重反夸克的化学平衡速率。淬火晶格研究的一个大的体积给$κ/T^3 = 1.8 \cdots 3.4$在连续极限。最近的一项研究与$N_f = 2+1$配置估计的charmonium化学平衡速率$Γ_{\rm chem}$。在$T = 400$ MeV与$M \sim 1.5$ GeV,$Γ_{\rm chem}^{-1} \sim 150$ fm/c。总结了用NRQCD计算底鎓子和用贝叶斯方法计算谱函数的两项研究(不同的格点设置和不同的贝叶斯先验)的早期结果:$Υ(1S)$存活到$T \sim 1.9 T_c$,$Υ$的激发态被顺序抑制。$χ_{b1}$通道的光谱函数显示其热行为的贝叶斯先验依赖性:具有MEM先验的$χ_{b1}$光谱函数显示高于$T_c$的熔融,但具有新的贝叶斯先验的光谱函数提示$χ_{b1}$的存活高达$\sim 1.6 T_c$。从努力了解$χ_{b1}$谱函数的行为的差异的初步结果。
2017-02-08 hep-lat hep-ph nucl-th
A Bayesian analysis of the properties of hybrid stars with the NJL model
我们实现了一个贝叶斯分析的性质的非旋转的混合星与夸克物质的核心平衡,所描述的SU(3)Nambu-Jona-Lasinio(NJL)模型。用统一的元模型方法描述了强子相,先验参数空间包含了核自由度对核物质性质的不确定性。NJL模型的参数空间包括矢量-等压线和矢量-等矢量耦合,另外,引入了夸克压力的有效袋常数作为自由参数。的相变被假定为一阶电荷中性相,以下的麦克斯韦建设。我们的贝叶斯框架包括过滤器的实验和理论的低密度核物理知识(原子质量,从头计算的EoS)和高密度约束天体物理观测(最大质量的J 0348 +0432,二进制潮汐变形的GW 170817事件)。我们发现,微观矢量相互作用在夸克物质中起着重要的作用,以使状态方程充分达到高恒星质量,与以前的研究一致。即使在强子相和夸克相都很大的先验以及有效袋常数所带来的重要自由之内,我们的后夸克核往往相对较小,并且只出现在非常重的恒星($M\gtrsim 2 M_\odot$)中。巧合的是,核子-夸克跃迁(去禁闭跃迁)对致密恒星半径的影响很小,这预示着用X射线半径测量可能发生的相变的可观测性很低。
2022-03-15 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Effect of dark matter interaction on hybrid star in the light of the recent astrophysical observations
本文研究暗物质与强子及夸克物质的相互作用对混合星质量、半径和潮汐形变率的影响,发现声速对暗物质参数不敏感,并利用中子星观测约束暗物质参数范围。
2024-10-23 hep-ph nucl-th
Properties of strange quark stars with isovector interactions
本文采用三味Nambu-Jona-Lasinio模型研究了奇异夸克星的性质,模型中同时考虑了标量-等矢相互作用和矢量-等矢相互作用.利用相对论性重离子碰撞中粒子与反粒子间椭圆流分裂得到的矢量-等矢相互作用强度的约束条件,研究了奇异夸克星的性质对矢量-等矢相互作用和标量-等矢相互作用的依赖性,并将结果与从GW 170817事件的紧凑的恒星半径和质量,以及它的潮汐变形的艺术天体物理约束。我们的研究结果加强了利用重离子碰撞和天体物理观测来提供夸克物质中的等矢量耦合强度的约束的前景,从而夸克物质状态方程以及有限的同位旋化学势下的QCD相结构。
2020-02-26 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Quark matter and the astrophysics of neutron stars
通过对中子星从出生到年老的天体物理观测,可以发现中子星中可能存在的近退禁闭夸克。
2007-04-02 astro-ph gr-qc nucl-th
Constraining the equation of state of hybrid stars using recent information from multidisciplinary physics
本研究结合核计算、多信使天体物理数据与微扰QCD约束,限定中子星EoS模型参数空间,得到相关物理量限值,发现高袋参数B更受支持且混合星或无纯夸克核心。
2022-10-17 astro-ph.HE nucl-th
Neutron star properties with careful parameterization in the (axial)vector meson extended linear sigma model
在重中子星的核内存在夸克物质是一种可能性,可以用现代天体物理观测来探测。我们用(轴向)矢量介子扩展的夸克-介子模型来描述中子星核中的夸克物质。我们发现在夸克模型中需要一个额外的参数约束来保证高密度下的手征恢复。通过研究混合星序列的各种参数设置,我们表明,低σ介子的质量需要满足上半径的限制,和稳定的混合星的最大质量是只有轻微的依赖于交叉型相变的参数。利用这一观测结果和最近的天体物理测量结果,对组分夸克-矢量介子耦合设定了2.6 < g_V < 4.3的约束。一个非零袋常数的影响也进行了研究,我们观察到,它的效果是小的,在以前的作品中采用的值。
2021-11-11 hep-ph nucl-th
Cold quark matter in astrophysics of compact stars
夸克物质在致密恒星中心的出现具有许多天体物理学意义。在这篇文章中,我讨论了致密星的结构和稳定性,非轴对称变形的引力辐射,以及色超导相中涡旋(通量管)的成核和动力学。
2010-09-20 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
AI-assisted modeling and Bayesian inference of unpolarized quark transverse momentum distributions from Drell-Yan data
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);Mani L. Bhaumik Institute for Theoretical Physics, University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校马尼·L·巴乌米克理论物理研究所);Center for Frontiers in Nuclear Science, Stony Brook University(石溪大学核科学前沿中心)
本文利用贝叶斯推断框架和人工智能技术,从Drell-Yan数据中提取非极化夸克横动量依赖部分子分布函数,并结合N^3LO和N^4LL精度进行分析,通过构建代理模型实现高效推断。
2026-04-15 hep-ex hep-ph nucl-ex
A Bayesian Inference of Hybrid Stars with Large Quark Cores
University of Coimbra(科英布拉大学)
本研究通过贝叶斯推断探讨混合星核心中大夸克核心的可能性,利用RMF和NJL模型分析夸克物质存在对中子星性质的影响。
2026-02-19 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
What neutron stars tell about the hadron-quark phase transition: a Bayesian study
本研究在贝叶斯框架下结合多种强子与夸克模型及平滑渡越相变,分析中子星观测约束对状态方程的影响,发现纯夸克核仅在最大质量低于约2.35太阳质量时可能存在,且声速峰值高度受青睐,同时强调了使用完整概率密度数据估计半径的必要性。
2023-07-20 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Bayesian inference favors quark matter in neutron star interiors
University of Wroclaw(弗罗茨瓦夫大学);A. Alikhanyan National Science Lab(阿利哈尼亚扬国家科学实验室);Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心);Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)(先进系统理解中心)
本文通过结合颜色-味锁定夸克物质的三味非局部Nambu-Jona-Lasinio框架,利用贝叶斯方法分析混合中子星的物理解释,发现夸克核心的存在更符合观测数据。
2025-09-02 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Flavor hierarchy of parton energy loss in quark-gluon plasma from a Bayesian analysis
通过贝叶斯分析同时提取QGP中胶子、轻夸克、粲夸克和底夸克的能量损失函数,发现高能下能量损失遵循$g>q\sim c>b$的层级,并表明降低实验不确定性可提升提取精度。
2024-04-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Vector interaction enhanced bag model for astrophysical applications
在天体物理学中夸克物质的研究中,热力学袋模型(tdBAG)得到了广泛的应用。尽管它取得了成功,但它未能解释量子色动力学(QCD)所期望的各种现象。我们建议一个简单的扩展tdBAG,以考虑动力学破缺的手征对称性和矢量相互作用的影响明确。至于tdBAG的模型模仿限制在一个唯象的方法。它是基于Nambu-Jona-Lasinio(NJL)模型在有限密度的分析。此外,我们演示了如何NJL和袋模型在这一制度遵循更普遍的和QCD为基础的框架Dyson-Schwinger(DS)方程在介质中假设一个简单的胶子接触相互作用。基于这个简单而新颖的模型,我们构造了夸克强子杂化状态方程(EoS),系统地研究了手征相变和解除禁闭相变、$s$ -夸克的出现以及矢量相互作用的作用.我们进一步研究这些方面的物质在β平衡在零温度下,特别关注当前的~2太阳质量的最大质量约束的中子星。我们的方法表明,目前唯一的理论证据为稳定的奇怪的物质的假设是一个人工制品的tdBAG和结果忽略了动力学破缺的手征对称性。
2015-03-25 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Properties of High-Density Matter in Neutron Stars
这篇简短的评论旨在简要概述被认为存在于中子星超致密中心的各种物质状态。特别强调夸克解除禁闭在中子星中的作用,以及可能存在由绝对稳定的奇异夸克物质组成的致密星(奇异星)。讨论了区分中子星和夸克星的天体物理现象,并探讨了在中子星中是否会发生夸克解除禁闭的问题。结合观测到的天体物理数据,这些研究对于描绘压缩重子物质的复杂结构以及对这种物质的基本未知状态方程施加严格的约束是非常宝贵的。
2014-08-01 astro-ph.SR hep-ph nucl-th