Hyperons and Condensed Kaons in Compact Stars
用在晶格上模拟的超子的Callan-Klebanov束缚态模型来描述奇异重子物质,我们认为,对于${\cal O} (1)$来说,在理论所支持的大$N_c$计数中,超子只有在K介子凝聚在致密星物质中时或之后才能出现.我们还讨论了skyrmion-half-skyrmion拓扑跃迁对稠密重子物质状态方程的影响。本说明中的观测结果为如何从理论上获得致密星的初始轨道提供了一个新的思路。
2013-01-01 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Cooling of hypernuclear compact stars
我们研究了超核致密恒星的热演化构造超核物质的协变密度泛函理论和参数化产生的恒星序列包含两个太阳质量的对象。对于模拟中的输入,我们求解了Bardeen-Cooper-Schrieffer能隙方程,得到了$Λ$,$Ξ^0$和$Ξ^-$超子能谱中的能隙.对于质量为$M/M_{\odot} \ge 1.5$的模型,中微子冷却一般由超声波直接Urca过程控制。在低质量恒星中,$(Λp)$+轻子通道是主要的直接Urca过程,而对于更大质量的恒星,纯超子通道$(Σ^-Λ)$和$(Ξ^-Λ)$是主要的。超子配对强烈抑制$Ξ^-$的过程,并在较小程度上抑制$Λ$的过程。我们发现,中等质量的$1.5 \le M/M_{\odot} \le 1.8$模型的表面温度位于从热发射中子星推断的范围内,如果考虑到超子配对。大多数具有$M/M_{\odot} \simeq 2$的大质量模型可能通过直接Urca过程通过$(Λp)$通道非常快地冷却,因为它们发展了内核,其中不存在$Λ$和质子的$S$波配对。
2018-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Compact stars within an asy-soft quark-meson-coupling model
我们在软对称能量密度依赖的夸克介子耦合模型(QMC)中研究了致密星的性质。特别是,超子的内容和质量/半径曲线的恒星的家庭内得到的模型进行了讨论。根据超子核物质势的实验值选择了超子-介子耦合,并考虑了可能的不确定性。结果表明,较软的对称能量产生的恒星具有较少的超子,较小的半径和较大的质量。超子-介子耦合也可能对恒星的质量有很大的影响。
2012-04-05 astro-ph.SR nucl-th
Properties of Massive Rotating Protoneutron Stars with Hyperons: Structure and Universality
在这项工作中,我们研究的性质和结构的大质量和快速旋转的质子中子星(PNS)的超子内容。我们遵循几个阶段的准稳态演化的近似方式在四个离散的步骤。我们使用密度相关的相对论平均场论模型,计算了不同的质量、赤道半径、转动惯量和四极矩,得到了不同的转动构型,直到质量脱落极限.我们研究了所有超子中最轻的$Λ$的出现对PNS每个进化阶段的影响。我们还检查了它的敏感性,包括$ϕ$矢量介子作为介体的$Λ-Λ$相互作用的细节。最后,我们研究了热年轻致密体的转动惯量与致密性之间的普遍关系。
2019-08-08 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Physics input for modelling superfluid neutron stars with hyperon cores
对大质量($M \approx 2.0~M_\odot$)中子星(NS)的观测,PSR J 1614 -2230和J 0348 +0432,排除了NS模拟中使用的大多数核子-超子物质模型。在这里,我们构建了三个可能的模型的核子超子物质符合存在的$2~M_\odot$的天体,以及与半经验的核物质参数饱和,半经验的超核数据。我们的目标是为这些模型计算所有的参数(如状态方程,绝热指数,热力学导数,相对论夹带矩阵等),使其可用于潜在用户。为此目的,一般的非线性强子拉格朗日涉及$σωρϕσ^\ast$介子场,以及矢量介子场的四次项,被认为是。本文在平均场近似下建立了计算$\ell=0,1$朗道费米液体参数和相对论卷吸矩阵的通用格式。使用这个计划,使我们能够获得与状态方程,朗道准粒子有效质量,绝热指数,$\ell=0,1$朗道费米液体参数,和相对论夹带矩阵的核子超子物质的选定模型的数值表。这些数据是在线和适用于计算机代码模拟各种动力学过程中的NS,特别是超流NS的振荡和冷却的数值实现。
2014-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Hyperon-Quark Mixed Phase in Compact Stars
本文采用Brueckner-Hartree-Fock强子物质框架和MIT夸克物质袋模型研究了致密星中强子-夸克混合相的性质。我们发现,混合相的状态方程与Maxwell结构所给出的状态方程相似。然而,混合相的组成与麦克斯韦结构有很大的不同;特别是,超子被完全抑制。
2007-11-22 nucl-th
Heavy Baryons in Compact Stars
综述了致密星致密物质中超子和$Δ$共振态的物理,介绍了协变密度泛函方法下的状态方程,并探讨了其对致密星静态性质、旋转、冷却及多信使天体物理观测的影响。
2023-05-23 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Hypernuclear Physics and Compact Stars
超核物理对致密星物理的几个特征起着决定性的作用。本文综述了超核势深度、超子-核子二体力和超子-核子三体力以及超子-超子相互作用对中子星最大质量、质量-半径关系和冷却性质的影响。
2007-03-06 astro-ph nucl-th
Confronting GW190814 with hyperonization in dense matter and hypernuclear compact stars
我们研究的可能性,在高度不对称的二进制紧凑对象合并事件GW190814的轻伴星是一个超核星。我们使用密度泛函理论的泛函已经调整到$Λ$超核的属性,以及天体物理的限制放置的质量最大的毫秒双星,从NICER实验推断的质量半径范围,和二进制中子星合并事件GW 170817。我们计算广义相对论静态和最大旋转开普勒配置的纯核子和超核恒星。我们发现,虽然核子星是广泛一致的中子星被卷入GW 190814,这将意味着没有新的自由度的致密物质高达6.5倍的核饱和密度。考虑到致密物质的超电离,我们发现超核恒星的最大质量,即使是最大的快速旋转配置,是不符合恒星性质的解释,在GW 190814中的轻伴星,这意味着该事件涉及两个黑洞,而不是一个中子星和一个黑洞。
2020-08-12 astro-ph.HE nucl-th
The attribute of rotational profile to the hyperon puzzle in the prediction of heaviest compact star
本文在相对论平均场模型的有效场论框架下,研究了超核物质的物态方程及其组成与密度的关系。我们利用G ~ 2力参数和各种超子-介子耦合比,通过混合和SU(6)对称性破缺来预测Eos,保持核子耦合常数不变。本文用四组不同的状态方程估计了致密星的非自转和快速自转位形的性质。将所得的致密星质量和半径的结果与最近的质量观测结果进行了比较。此外,我们还研究了旋转频率的稳定性和敏感性(在亚毫秒周期)的配置的紧凑型恒星,因为角频率是显着小于质量脱落(开普勒)的频率在慢旋转制度。此外,还计算了各种超子-介子耦合情况下超子产额随密度的变化。
2017-08-01 nucl-th
Thermal evolution of relativistic hyperonic compact stars with calibrated equations of state
最近建立了一套统一的超音致密星相对论平均场状态方程[M。福廷R. Raduta,S. Avancini和C. Providencia,Phys. Rev. D { \bf 101},034017(2020)]研究了质子$S$波超流性不同假设下非磁化非旋转球对称孤立吸积中子星的热演化。这些状态方程是这样得到的:对称能的斜率与实验数据一致; $Λ$和$Ξ$ -超子的耦合常数由实验超核数据确定;核子- $Σ$相互作用势的不确定性得到了解释;中子星最大质量的下限满足电流约束。在所考虑的状态方程组中,超子的存在对于描述冷却/加热曲线是必不可少的。我们得到的结论之一是,与观测数据的最佳协议的标准,导致不同的状态方程和质子$S$波超流性差距时,单独应用于孤立的中子星和吸积中子星在安静。这意味着至少在一种情况下,我们采用的传统模拟框架是不完整的和/或状态方程是不合适的。另一个结果是,考虑到状态方程不允许核子dUrca或只允许它在非常大质量的NS,低光度的SAX J1808需要一个排斥$Σ$ -超子潜力在对称核物质的范围$U_Σ^{(N)}\approx 10-30$ MeV。$U_Σ^{(N)} $的这一数值范围也得到了与INS和XRT所有可用数据最佳一致性标准的支持。
2021-02-15 astro-ph.HE nucl-th
Differential Rotation in Compact Objects with Hyperons and Delta Isobars
本研究计算了差分旋转中子星的质量和半径,发现最大质量差与粒子组成无关,且Δ同位旋的加入对差分旋转恒星同样导致半径减小和最大质量增加。
2023-11-15 astro-ph.HE nucl-th
The Equation of State for the Nucleonic and Hyperonic Core of Neutron Stars
我们重新研究了中子星核和超核内核的状态方程,它满足2个$M_{\odot}$观测以及最近对13 km以下恒星半径的测定,同时满足核物质和有限核的饱和性质以及对来自重离子碰撞的高密度核压力的约束。最近的核子FSU 2 R和超声波FSU 2 H模型进行了微调,改善了纯中子物质在欠饱和密度下的密度依赖性。相应的核物质的饱和性质,对称能和它的斜率与最近的实验和理论测定是兼容的。我们得到的质量,半径和组成的中子星的两个更新的模型和研究的不确定性的影响,这些性质的超子核子耦合估计的超核数据。我们发现,每个超子的外观发病强烈依赖于超子核的不确定性,而中子星的最大质量相差最多0.1 $M_{\odot}$,虽然一个更大的偏差应该预期绑在缺乏知识的超子的潜力在高密度存在于中心的$2 M_\odot$星。为了便于使用,我们提供了FSU 2 R和FSU 2 H模型的状态方程和中子星质量-半径关系的结果表。
2017-12-07 astro-ph.HE nucl-th
High-mass twins & resolution of the reconfinement, masquerade and hyperon puzzles of compact star interiors
我们的目标是有助于解决与致密星致密核结构(CS)有关的三个基本难题:(i)超子难题:如何协调$2\,$ M $_\odot$的脉冲星质量与超子软化状态方程(EoS);(ii)伪装问题:现代EOS冷,高密度强子和夸克物质几乎是相同的;(iii)的refinement难题:怎么办时,解除禁闭过渡后的强子EOS再次成为有利的?我们表明,考虑到重子的复合性(排除体积和/或夸克泡利阻塞)的强子侧和夸克物质侧的限制和硬化效应的结果在早期的相变到夸克物质,在高密度,消除了所有三个目前的CS内部的困惑。此外,在这类新的EoS的混合CS下降的一个有趣的情况下,一个强的一阶相变,导致可观察到的高质量的双星现象,天体物理观测的一个关键端点的QCD相图。
2015-03-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Equation of state of hypernuclear matter: impact of hyperon--scalar-meson couplings
我们在相对论性密度泛函理论下研究了超核物质的状态方程和组成。在保持核子耦合常数不变的情况下,考虑SU(6)对称性的混合和破缺,研究了超子-标量-介子耦合的参数空间。状态方程的子集对应于小的超子-标量-介子耦合值,允许大质量M < 2.25 M太阳致密星;超核星的半径在12- 14公里范围内。我们还研究了热的富中微子和无中微子的超核物质的状态方程,并证实中微子通过保持带电轻子的分数几乎不依赖于中微子透明度开始之前的密度,从而改变了状态方程并显着改变了物质的组成。本文对六个具有代表性的超核物质状态方程进行了分段多变拟合,这些拟合结果适合于数值天体物理中的应用。
2013-05-20 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Hyperonic compact stars with vector portal dark matter
Utkal University(乌塔卡尔大学);University of Coimbra(科英布拉大学);Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(印度科学教育研究学院贝尔汉普尔分校);National Institute of Science Education and Research(国家科学教育研究中心);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Institute of Physics Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔物理研究所);Indian Institute of Technology Bhilai(印度理工学院比莱分校)
本研究利用改进的夸克-介子耦合模型,引入与重子耦合的矢量门户暗物质,解决超子软化中子星物态方程的问题,使所得致密星质量符合观测约束,为检验暗区相互作用提供多信使观测途径。
2026-08-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
The hyperon neutron star mean field model
本文讨论了超子-核子和超子-超子强度对最大中子星质量的影响。强的超子-超子耦合常数和附加的非线性介子相互作用项导致状态方程的本质软化,并导致另一个更紧凑的稳定中子星构型分支的存在。通过对质量-半径关系的分析,得出了丰超子中子星的附加稳定组态是由半径约化值表征的结论。
2006-09-18 nucl-th
Relativistic hypernuclear compact stars with calibrated equations of state
在超核物质的协变密度泛函理论中,通过将$Ξ$超子的耦合常数校准到单个$Ξ$超核$^{15}_{Ξ^-}$ C和$^{12}_{Ξ^-}$ Be的实验结合能,建立了一系列超核致密星的状态方程.在大量的单$Λ$ -超核实验数据的基础上,我们对$Λ$-超子与核子的耦合常数进行了标定,并采用了这些值。由于缺乏实验数据,我们通过允许$Σ$在对称饱和核物质中静止时阱深的广泛变化来解释$Σ$ -超子与核物质耦合的不确定性.考虑到核子部门在密度远大于饱和密度的不确定性,采用了丰富的参数化集合,其中一些与核物理和天体物理的现有约束一致。用这些标定的状态方程研究了中子星的性质。讨论了超子的存在对半径、潮汐形变、转动惯量和核子直接Urca过程的影响。超声波直接Urca过程的灵敏度的不确定性,在核子和超声波部门也解决了。它表明,相对变化的半径,潮汐变形和转动惯量的值,表征纯核子星的奇异分数是线性相关的。对于大多数大质量中子星,得到的最大半径偏差是$\approx 10\%$。由奇异核化引起的最大质量的减少估计为$\approx 15 - 20\%$,其中5%来自$Σ$ -超子相互作用的信息不足。
2020-02-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hyperon threshold and stellar radii
根据最近文献中的测量结果,我们研究了$Λ$超子阈值对正则$1.4 ~M_\odot$中子星半径的影响。我们发现,一个新的自由度的开始,不仅会导致众所周知的最大质量的减少,但也紧凑的中子星与高中心密度。借助于奇异介子$ϕ$和$σ^*$,我们证明了模拟非常紧凑的中子星是可能的,同时保持了与最近的测量结果一致的真实超子势,$U_Λ(n_0)= -28$ MeV和$ U_Λ^Λ(n_0/5)$.最后,我们推广了这些结果,表明一个质量为1.04 GeV的未知暗物质粒子的爆发能够同时产生一个2 $M_\odot$中子星和一个半径仅为11.62 km的正则中子星.
2018-06-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Equation of State for Nucleonic and Hyperonic Neutron Stars with Mass and Radius Constraints
我们得到一个新的中子星核子和超核内核的状态方程,满足2个$M_{\odot}$观测以及最近的恒星半径低于13公里的测定。核子状态方程是从一个新的参数化FSU 2的相对论平均场功能,满足这些最新的天体物理约束,并在同一时间,再现核物质和有限核的性质,同时履行限制推导出的高密度物质从重离子碰撞。一方面,中子星物质的状态方程在饱和密度附近软化,这增加了正则中子星的致密性,导致恒星半径低于13 km。另一方面,状态方程在较高密度下足够刚性,以满足2 $M_{\odot}$极限。通过对参数化的一点修改,我们还发现,当考虑超子时,半径约为13 km的2颗$M_{\odot}$中子星的约束也满足.包含在磁星中存在的高磁场进一步加强了状态方程。表面磁场为$ \sim 10^{15}$ G,内部磁场为$\sim 10^{18}$ G的超声波磁星,最大质量可达2 $M_{\odot}$,半径在12-13 km范围内。
2016-12-16 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Emergence of hyperons in failed supernovae: trigger of the black hole formation
利用广义相对论中的中微子辐射流体动力学模拟,研究了非旋转大质量恒星向黑洞动力学坍缩过程中奇异重子的出现。采用新的超子物态方程表,从40 Msun恒星的引力坍缩出发,跟踪了初生原中子星的动力学形成和坍缩过程,发现超子并不出现在核的反弹中,而是在反弹后约0.5-0.7 s迅速聚集,从而触发了再坍缩成黑洞.由于高温,它们开始出现在偏离中心的地方,然后当中心密度足够高时,它们在中心占优势。吸积过程中的原中子星在超子状态方程下的中微子发射比相应的核子状态方程下的中微子发射停止得早得多,而它们的平均能量和光度却非常相似。中微子信号的这些特征是黑洞坍缩过程中新自由度出现的一个潜在的探测器。
2008-11-26 astro-ph hep-ph nucl-th
Phase Transition to Hyperon Matter in Neutron Stars
对中子星的高密度相的理解的最新进展推进了这样一种观点,即物质的很大一部分由超子组成。研究了超子间强吸引相互作用对致密星性质的可能影响。我们发现,一个强子状态方程与超子允许一级相变的超子物质。对应的超子星可以有相当小的半径R=8 km。
2002-09-19 astro-ph nucl-th
Composition and stability of hybrid stars with hyperons and quark color-superconductivity
最近对$1.97\pm 0.04$太阳质量脉冲星的测量对致密恒星的最大质量提出了严格的下限,因此挑战了任何软化超密度物质状态方程的试剂的存在。我们调查超子和/或夸克物质是否可以容纳在大质量的紧凑型恒星通过构建一个状态方程的基础上相结合的现象学相对论超核密度泛函和量子色动力学的有效模型(Nambu-Jona-Lasinio模型)。如果核物质的状态方程在饱和密度以上是刚性的,向夸克物质的跃迁发生在几倍于核饱和密度处,且夸克物质中的排斥矢量相互作用是实质性的,那么在色超导态下,$M \ge 1.97 M_{\sun}$具有超核和夸克物质的特征,可以得到稳定的组态.
2011-11-10 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
On Cooling of Neutron Stars With Stiff Equation of State Including Hyperons
PSR J1614-2230和PSR J 0348 -0432的高质量($\sim 2M_{\odot}$)天体的存在要求致密的恒星物质用刚性状态方程(EoS)描述。如果利用普通的相对论平均场(RMF)模型(超子之谜),中子星中超子的存在会导致EoS的软化,导致中子星的最大质量降低到PSR J 1614 -2230和PSR J 0348 -0432中子星的测量质量以下。然而,在一个具有σ尺度强子有效质量和耦合常数的RMF EoS中,即使包含超子,中子星的最大质量也保持在$2M_{\odot}$以上。此外,状态方程上的其他重要约束,例如来自重离子碰撞的流动约束,也要得到满足。我们演示了如何一个令人满意的解释所有现有的观测数据的温度-年龄的关系内的“核介质冷却”的情况下达到一个相对论平均场EoS与σ标度的强子有效质量和耦合常数,包括超子。
2017-12-29 astro-ph.HE nucl-th
Strangeness in Compact Stars
我们讨论了奇怪的强子,特别是超子,对紧凑型恒星的总体特征和核心坍缩超新星的影响。超子很可能是第一个出现在中子星核内密度为正常核物质两倍的奇异粒子。它们的存在在很大程度上影响了致密星的质量-半径关系、最大质量、中子星的冷却、旋转动力中子星发射引力波的稳定性以及核心坍缩超新星中QCD相变的可能早期发生。我们还概述了在重离子碰撞中产生阈下K介子对中子星最大可能质量的限制。
2010-04-20 astro-ph.HE nucl-th
Compact Stars - How Exotic Can They Be?
高温和/或高密度极端条件下的强相互作用物理是现代核物理中实验学家和理论家的主要兴趣。为了研究这样的系统,模型的方法,包括强子和夸克在一个统一的方法,将被讨论。将特别注意发生在中子星中的高密度物质。在当前观测到的中子星质量极限下,将确定超音星和混合星的性质。在这种情况下,特别是在何种程度上的问题,像超子和夸克的外来粒子影响恒星质量,将被讨论。
2013-10-22 astro-ph.SR nucl-th
Hypernuclear stars from relativistic Hartree-Fock density functional theory
在相对论性Hartree-Fock理论中,采用密度依赖耦合的超核密度泛函的几种参数化,研究了超核物质。对于每一种参数化,确定了超核物质的状态方程和组成,并通过求解球对称结构方程构造了致密星。我们量化的状态方程上的Fock项的软化效果,以及讨论张量相互作用的影响,这是缺席的Hartree理论。从固定在核区的密度泛函模型到核唯象出发,我们围绕着适合于核物质中超子势的中心值改变超子区中的耦合。我们使用SU(6)自旋味和SU(3)味对称夸克模型来联系超子耦合和核子耦合。我们发现,与以前的Hartree研究一致,对于SU(6)模型,致密星的最大质量低于两个太阳的质量限制。在SU(3)模型中,我们发现了质量足够大的致密星,其核心主要由$Λ$和$Ξ$超子以及少量轻子(主要是电子)组成。确定了SU(3)模型的参数空间,其中超核致密星同时服从脉冲星质量的天体物理极限,并再现了核物质中的经验超核势。
2018-08-15 astro-ph.HE nucl-th
Color superconducting quark matter core in the third family of compact stars
研究了致密恒星内部从$β$平衡强子物质到色味锁定夸克物质的一级相变。用密度相关的介子-重子耦合的相对论场论模型描述了含有超子和$K^-$介子的玻色-爱因斯坦凝聚体的强子相。超子和/或$K^-$介子的玻色-爱因斯坦凝聚体的早期出现延迟了向更高密度的相变的开始。在超子和/或$K^-$凝聚体的存在下,整体状态方程变得更软,导致比没有超子和$K^-$凝聚体的情况更小的最大质量。我们发现最大质量中子星可能含有超子、$K^-$凝聚和色超导夸克物质的混合相核。根据参数空间的不同,我们还观察到,在超致密恒星的中子星分支之外,还有一个稳定的分支,称为第三家族分支。第三族分支中的致密星可能包含纯色超导核,半径小于中子星分支。我们的结果与最近在RX J185635-3754上的观测结果和最近由X射线多重牛顿天文台测量的质量-半径关系进行了比较。
2003-04-24 astro-ph nucl-th
On attributes of a Rotating Neutron star with a Hyperon core
在一个核子有效质量随时间变化的有效手征模型中,利用平均场方法研究了转动对具有超子核的中子星整体性质的影响。由此产生的旋转致密星序列的总属性进行比较和分析与其他理论预测和观测中子星。该模型预测的致密星最大质量位于开普勒频率$Ω_K$的$(1.4-2.4) ~M_{\odot}$范围内,这与最近对高质量星的观测结果一致,反映了致密物质EoS中核子有效质量的敏感性。我们还讨论了从重离子碰撞的流动数据的实验约束的整体性质的旋转中子星的影响。
2008-07-07 nucl-th
Quark deconfinement transition in hyperonic matter
利用一个现实的超子物质状态方程和MIT袋模型讨论了致密星中强子-夸克混合相的性质。我们发现混合相的状态方程与Maxwell构式所给出的状态方程相似,但如果两个纯相之间的界面的表面张力足够强,则混合相变得机械不稳定。混合相的组成与麦克斯韦结构非常不同;特别是,超子被完全抑制。
2007-02-28 nucl-th
Hyperon-Quark Mixed Phase in Dense Matter
本文采用Brueckner-Hartree-Fock强子物质框架和MIT夸克物质袋模型研究了致密星中强子-夸克混合相的性质。我们发现,混合相的状态方程与Maxwell结构所给出的状态方程相似。然而,混合相的组成与麦克斯韦结构有很大的不同;特别是,超子被完全抑制。
2007-11-22 nucl-th
Impacts of dark matter on the $f$-mode oscillation of hyperon star
在相对论Cowling近似下,研究了暗物质混合超子星的$f$模振荡.在假设暗物质粒子在恒星内部的情况下,用相对论平均场状态方程计算了其宏观性质。用四种不同的中子星状态方程计算了$f$模振荡频率(仅对$l=2$).我们还检验了超子/暗物质和超子与暗物质状态方程对中子星$f$模振荡随中子星质量($M$)、半径($R$)、致密度($M/R$)、表面红移($Z_s$)、平均密度($\barρ$)、无量纲潮汐形变($Λ$)等天体物理量变化的影响。在有和没有超子/暗物质或超子+暗物质的情况下,$f$模式的频率发生了显著的变化。在典型频率和$Λ$($f_{1.4}-Λ_{1.4}$)以及最大频率和典型$Λ$($f_{max}-Λ_{1.4}$)之间观察到实质性相关性。
2021-12-02 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Many-body effects on dense matter with hyperons at finite temperature
Universidade Federal de Santa Maria(圣塔玛丽亚联邦大学);Center for Nuclear Research, Department of Physics, Kent State University(肯特州立大学物理系核研究中心)
本文首次将许多体力模型扩展到有限温度,研究了超子耦合方案和温度对核物质性质及致密星质量-半径关系的影响。
2026-10-14 astro-ph.HE hep-th nucl-th
Hyperons in neutron stars and supernova cores
致密星的性质及其形成过程取决于许多物理成分。所涉及的物质的组成和热力学就是其中之一。我们将在这里研究密度和温度下的均匀强相互作用物质,其中可能出现自由核子以外的其他成分,如超子,介子甚至夸克。本文着重讨论了具有非核自由度的恒星物质的两个方面。首先,我们将研究具有奇异性的重子物质的相图,表明超子的开始,如夸克物质的开始,可能与一个非常丰富的相结构有关,该相结构具有被相共存覆盖的大密度域。其次,我们将研究热效应对状态方程(EoS)的影响,表明它们有利于非核粒子的出现。最后,我们将回顾一些最近的结果,非核子自由度的影响,在紧凑的恒星合并和核心坍缩事件,热效应不能被忽略。
2016-01-04 nucl-th
Hyperons in neutron stars within Eddington-inspired Born-Infeld theory of gravity
利用Eddington启发的Born-Infeld(EiBI)引力理论研究了核内含有超子的中子星(NS)的质量-半径关系.采用相对论平均场模型计算了该恒星的物态方程,并利用标准SU(6)公式和超子势深度确定了超子耦合常数。我们发现,对于$4\times 10^{6}~\rm{m^2}~\lesssim~κ\lesssim~6\times 10^{6}~\rm{m^2}$,相应的NS质量和半径的EiBI引力理论预测是兼容的最大NS质量和半径的观测约束。相应的$κ$值也与天体物理学-宇宙学约束所预测的$κ$范围一致。我们还发现参数$κ$可以控制中子星的大小和致密性。
2016-05-04 astro-ph.SR gr-qc nucl-th
The influence of Strong Magnetic Field in Hyperonic Neutron Stars
中子星的物理学在历史上导致了朗道的推测。甚至在发现中子之前,他就假设可能存在比白矮星更致密的恒星,其物质密度与核密度相当。从现代的观点来看,中子星是一种紧凑的天体,由引力和费米子的简并压力之间的平衡以及由于其内部达到的高密度而产生的强大的核排斥力维持。虽然核饱和密度附近的物理学已经从唯象学中得到了很好的了解,但超致密核物质的物理学仍然是一个未解之谜。在这项工作中,我们研究密集的核物质在相对论模型,允许超子通过β平衡。超子的存在是合理的,因为中子星的成分是费米子。根据泡利原理,随着重子密度的增加,费米动量和费米能量也会增加。另一方面,这种超声波物质软化了状态方程(EoS),最近对脉冲星PSR J1614-2230的测量表明,EoS必须足够坚硬才能产生2.0 $M_{\odot}$脉冲星。我们还考虑邓肯的磁星的想法和研究的影响,强磁场上的EoS。我们看到,强磁场产生了质量非常大的中子星,这与天文观测结果一致。
2013-07-05 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Flavor Symmetry and Topology Change in Nuclear Symmetry Energy for Compact Stars
核对称能在非对称核的结构中起着至关重要的作用,更重要的是,在致密星的状态方程(EoS)中起着至关重要的作用。目前,无论从实验上还是理论上,对于适合于中子星内部的密度范围,几乎完全是未知的。基于具有拓扑变化的Skyrmion晶体方法中编码的重子物质的强耦合结构,并借助于强子相互作用中的广义HLS(隐藏局域对称性)概念,我们解决了与对称能相关的核相互作用的各种迄今尚未探索的问题,即,K介子凝聚和超子、致密物质中可能的拓扑变化、核张量力、致密致密星物质初始态的共形对称性和手征对称性等。与标准唯象方法不同的是,来自隐藏的局部对称结构的一个令人惊讶的结果是,在高密度下,重子物质被RG流驱动到“修正对称性”约束的“重子极限不动点(DLFP)”。“我们进一步提出如何在一个固定在单个有效拉格朗日量上的框架中,通过将超子视为在晶格上模拟的Callan-Klebanov kaon-skyrmion束缚态,来表达致密星物质中的K介子凝聚和超子。这个公式表明,超子可以在恒星物质中出现-如果有的话-当或在K介子凝聚之后,与标准的唯象方法相反,超子作为物质中的第一个奇异自由度出现,从而抑制或延迟K介子凝聚。在与1.97太阳质量恒星的对称能量相一致的恒星结构的简化描述中,K介子凝聚对奇异夸克物质起着“门口态”的作用。
2012-12-10 hep-ph nucl-th
Hyperon suppression in hadron-quark mixed phase
本文用Brueckner-Hartree-Fock模型和MIT袋模型研究了强子-夸克混合相的性质。为了满足吉布斯条件,电荷密度以及重子数密度在混合相中变得不均匀,伴随相分离。我们阐明了表面张力和电荷屏蔽效应的作用。我们表明,屏蔽库仑相互作用往往使混合相的几何结构不稳定,和所得的状态方程变得类似的麦克斯韦建设。然而,混合相的组成与麦克斯韦结构有很大的不同;特别是,超子在混合相中被完全抑制,因为强子相带正电。这是致密恒星中超子抑制的一种新机制。
2009-01-30 nucl-th
Tabulated Neutron Star Equations of State Modeled within the Chiral Mean Field Model
在这篇特刊文章中,我回顾了手征平均场(CMF)模型的一些成就,它包含核子、超子和夸克的自由度,以及它在原中子星和中子星中的应用。我还提出了一套状态方程和粒子的人口表使用CMF模型的物理约束条件下,需要重现不同的环境,如那些存在于冷中子星,核心坍缩超新星爆炸和不同阶段的紧凑型恒星合并。
2017-11-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Tidal deformability of neutron and hyperon star with relativistic mean field equations of state
利用相对论平均场状态方程系统地研究了中子星和超子星的潮汐形变。在致密双星演化的早期,潮汐效应起着重要的作用。虽然,与EOS相关的变形有一个小的修正,它给出了一个干净的引力波签名在双螺旋。这些都是由不同的勒夫数kl(l= 2,3,4)来表征的,这取决于给定质量和半径的恒星的状态方程。利用先进的LIGO探测器,在吸气型中子星(BNS)合并的最后阶段,可以有效地测量恒星的潮汐效应。
2016-09-28 nucl-th
A key factor to the spin parameter of uniformly rotating compact stars: crust structure
研究了确定不同类型均匀旋转致密星(包括传统中子星、超声波中子星和混合星)的无量纲自旋参数$j\equiv cJ/(GM^2)$的关键因素,并检验了不同类型致密物质状态方程结果的可靠性.采用相对论平均场理论的物态方程和MIT袋模型模拟致密星。在广义相对论框架下,通过求解稳态轴对称时空的爱因斯坦方程,利用RNS程序对刚性旋转中子星进行了数值计算.致密星的地壳结构是决定自旋参数$j_{\rm max}$最大值的关键因素。对于具有壳包体的恒星,$j_{\rm max}\sim 0.7$对具有$M>0.5 M_{\odot}$的各类致密星都是成立的,并且对恒星质量和所选状态方程不敏感。对于传统中子星、超声波中子星和没有地壳结构的混合星,其$j_{\rm max}$值在$[0.7, 1.0]$范围内。因此,$j>1$而不是$j>0.7$可以作为区分奇异夸克星和其它类型致密星的候选判据。此外,还提出了一个计算具有壳层结构和$M>0.5M_{\odot}$的致密星在任意转动频率下自旋参数的普适公式$j=0.48(f/f_K)^3-0.42(f/f_K)^2+0.63(f/f_K)$。
2014-08-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Delta baryons in neutron stars
本文应用相对论平均场描述的密度依赖耦合中子星物质,分析了两种不同物质组成:δ重子核子物质和超子δ重子核子物质的性质。δ-介子耦合允许在实验数据得到的很宽的范围内变化,而超子-介子耦合则适合于超核性质。研究了无解除禁闭相变的中子星性质。验证了许多模型被排除在外,因为在达到最大质量组态之前,有效核子质量为零。不含超子的三角洲占主导地位的致密星是可能的,三角洲星。结果表明,在参数选取方便的情况下,存在80%的δ重子位于中心的δ星是可能的。然而,超子的存在降低了δ重子分数,在中心低于20%,在2-3饱和密度下低于30%。讨论了在δ重子存在时,由于δ重子与$ω$介子的耦合较强,超子软化不那么剧烈,并且状态方程的刚度由高密度时的$ω$优势决定.声速很好地反映了这种行为。脉冲星RX J 0720.4 -3125的紧凑性决定了$x_{σΔ}>x_{ωΔ}>1$和$x_{ρΔ}>1$。
2022-06-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Universal relations for compact stars with heavy baryons
本文利用受实验与 NICER 约束的协变密度泛函物态方程,验证并扩展含超子及 Δ 重子致密星的 I-Love-Q 与 I-C-Q 普适关系,确定其系数并揭示径向积分分布的“鼓包”特征。
2023-08-19 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Microscopic study of neutrino trapping in hyperon stars
利用Nijmegen群重子-重子相互作用的最新参数化,在Brueckner-Bethe-Goldstone零温多体理论的框架下,研究了中微子俘获对中子星的组成、状态方程和结构的影响,这与描述出生后不久的中子星(质子中子星)的物理条件有关.我们发现,中微子的存在显着改变了物质的组成,推迟超子的出现,使状态方程僵硬。我们探讨了中微子捕获对中子星早期演化的影响,以及对超新星爆炸留下的最后致密残骸的性质的影响。
2003-07-30 astro-ph nucl-th
Metastability of hadronic compact stars
纯强子致密星,在超过其引力质量(中心压力)的阈值时,对于向夸克星(混合星或奇异星)的转换是亚稳态的。本文采用不同的相对论物态方程模型,系统地研究了致密纯强子星的亚稳性。特别是,我们比较了夸克-介子耦合(QMC)模型与Glendenning-Moszkowski参数化的非线性Walecka模型(NLWM)的结果。对于QMC模型,我们发现强子星序列的临界质量($M_{cr} = 1.6$ - $1.9 M_\odot$)很大,并且我们发现夸克星的形成只可能与软夸克物质EoS有关.对于Glendenning-Moszkowski参数化的NLWM,我们探讨了不同超子耦合对临界质量和恒星转换能的影响。我们发现,增大超子耦合常数,使夸克解除禁闭的体跃迁点向高密度方向移动,增加了恒星亚稳阈质量和临界质量,从而降低了夸克星形成的可能性.对于超子耦合的最大值,我们发现一个临界质量可能高达1.9 - 2.1 $M_\odot$。这些恒星配置包含一个大的中心超子分数($f_{Y,cr} \sim 30 %$),能够描述高质量的致密恒星,例如与质量为$M = 1.94^{+ 0.17}_{- 0.19} M_{\odot}$的毫秒双星PSR B 1516 + 02 B相关的恒星。
2008-02-13 astro-ph nucl-th
Massive relativistic compact stars from SU(3) symmetric quark models
通过假设重子八重态具有SU(3)对称性,利用协变密度泛函(CDF)理论方法,我们构造了一组超子状态方程(EoS)。低密度区域的地球上的实验的限制,而高密度制度的模拟系统地改变核物质偏度系数$Q_{\rm sat}$和对称能量斜率$L_{\rm sym}$。EoS预测的灵敏度是根据SU(3)对称模型的$z$参数来探讨的,该参数修改了介子-超子耦合常数,使其偏离SU(6)对称值。我们的结果表明,基于我们的方法的EoS模型可以支持静态托尔曼-奥本海默-爱因斯坦(TOV)质量范围内的$2.3$ - $2.5\,M_{\odot}$在大- $Q_{\rm sat}$和小- $z$制度,但这样的恒星只包含微量的超子相比,SU(6)模型。我们还构造了我们的模型EoS的均匀旋转开普勒配置的恒星序列的质量可能达到$3.0\,M_{\odot}$。这些结果被用来探索系统的依赖性的最大质量的比率的旋转和静止的恒星,下限的旋转频率的模型,将允许次级质量的引力波事件是紧凑的恒星与$M_2 \lesssim 3.0\,M_{\odot}$和奇异分数的模型参数。我们的结论是,超大质量恒星模型原则上可以在SU(3)对称模型中构造,但当奇异度分数低于3%时,它们是类核子的。
2022-10-05 astro-ph.HE nucl-th
Relativistic mean-field model with density- and isospin-density-dependent couplings
University of Houston(休斯顿大学);Kent State University(肯特州立大学)
本研究构建了带密度及同位旋密度依赖耦合的RMF框架下含超子的强子EoS,经多源数据约束后符合中子星观测约束,可解决超子难题,为天体物理模拟提供完备通用EoS。
2025-11-19 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Examination of strangeness instabilities and effects of strange meson couplings in dense strange hadronic matter and compact stars
背景资料:中子星物质中超子自由度的出现与某些唯象模型中的一阶相变有关,但奇异扇区中可能存在不稳定性的结论与模型密切相关。目的:本研究的目的是评估奇异不稳定性是否与在很大程度上不受约束的超子相互作用的特定值有关,并研究奇异介子耦合对中子星和超新星物质的唯象性质的影响,一旦后者被固定以满足超核数据所施加的约束。方法:我们认为一个现象学的RMF模型足够简单,允许一个完整的探索参数空间。结果如下:我们表明,不存在过饱和密度的RMF模型的不稳定性,只要参数空间的基本物理要求的约束。这与非相对论泛函不同,其泛函行为通过从头计算拟合。一旦研究扩展到包括完整的八隅体,我们表明,参数空间允许合理的半径的正则中子星以及两个太阳质量以上的大质量恒星,连同一个重要的奇异含量的顺序为30%,略有下降,随着熵的增加,即使在没有奇异驱动的相变。结论:我们的结论是,中子星和超新星物质的超子含量不能建立与目前的约束,并在本质上是由无约束耦合到奇怪的等谱子介子。
2017-02-08 astro-ph.HE nucl-th
Strange matter in compact stars
我们讨论了在致密恒星中存在奇怪物质的可能情况。超子的出现在基于有效重子-重子势的从头算方法中导致了一个超子之谜,但在相对论平均场模型中并不是一个严重的问题。一般来说,如果强子物质在过饱和密度下变硬,这个难题可以以自然的方式解决,这种效应基于强子之间的夸克泡利淬火。我们解释的必要性之间的冲突,实施动态手征对称性打破到一个模型描述和绝对稳定的奇异夸克物质的出现,需要两个条件,大约无质量的夸克和禁闭机制。奇异性在致密恒星(强子或夸克物质实现)中的作用仍然没有解决。不排除奇异性在致密恒星中根本不起作用。要回答这个问题,是否可以从理论上排除绝对稳定的奇异夸克物质的情况,需要对我们尚未达到的致密物质有一个了解。
2017-11-30 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
The scenario of two families of compact stars 1. Equations of state, mass-radius relations and binary systems
我们提出了几个参数,有利于两个共存的家庭的紧凑型恒星的方案:强子星和夸克星。除了众所周知的致密星物理的超子之谜,在考虑δ共振时也存在类似的难题。我们表明,这些粒子出现在接近两倍饱和密度的密度,因此必须包括在强子状态方程的计算。这样一个早期的外观是严格相关的对称性能量的L参数的值,已被发现,在最近的唯象研究,在于范围$40<L<62$兆电子伏。我们还讨论了热的和轻子丰富的强子物质的三角洲和超子形成的阈值。类似于超子的情况,δ共振也会导致状态方程的软化,这使得很难获得大质量的强子星。另一方面,夸克星的质量可以达到微扰QCD计算所预测的$2.75 M_{\odot}$。然后,我们讨论的质量和致密星的半径的观测约束。当假设大质量致密星是夸克星,而致密星是强子星时,高质量致密星的精确测量与致密恒星(半径为$10$ km量级)存在的迹象之间的紧张关系得到缓解。最后,我们讨论了最近有趣的测量的偏心率的毫秒双星的轨道在低质量的X射线双星。在某些情况下发现的高离心率值可以通过假设强子星,最初存在于双星系统中,由于其中心密度的增加而转化为夸克星来解释。
2015-12-19 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Rapidly rotating hot nuclear and hypernuclear compact stars: integral parameters and universal relations
University of Wrocław(弗罗茨瓦夫大学);Frankfurt Institute for Advanced Studies(法兰克福高等研究所);Observatoire astronomique de Strasbourg, CNRS, Université de Strasbourg(斯特拉斯堡天文台,法国国家科学研究中心,斯特拉斯堡大学);LUX, Observatoire de Paris, CNRS, Université PSL, Sorbonnes Universités(卢克斯,巴黎天文台,法国国家科学研究中心,巴黎文理研究大学,索邦大学)
本研究探讨了快速旋转热核和超核致密星的积分参数和普遍关系,分析了对称能变化对恒星性质的影响,并验证了多种普遍关系在不同方程状态下的有效性。
2026-01-28 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Investigations on the equation of state of neutron star matter with density-dependent relativistic mean-field model
本研究利用密度相关相对论平均场模型,探究中子星与超子星的物质物态方程,验证了部分参数组可支持大质量中子星,并结合多源观测约束了壳层与核心EOS的L参数特征。
2024-09-11 astro-ph.HE nucl-th
Radial and Non-Radial Oscillations of Protoneutron Stars with Hyperonic Composition
Yonsei University(延世大学)
本文研究了原中子星的径向和非径向振荡,探讨了超子成分对振荡频率和阻尼时间的影响,并提出了一种模型无关的通用关系用于恒星震颤学。
2025-11-24 astro-ph.HE nucl-th
Polytropic fits of modern and unified equations of state
冷中子星内部的状态方程以三列表格的形式呈现,表格将重子密度、能量密度和压力联系起来。在过去的二十年里,这些表的一些解析表达式已经建立,作为一种方便的方式来呈现大量的中子星物质的核模型。其中一些解析表示是基于非统一的状态方程,在这个意义上,恒星的高密度和低密度部分不是用相同的核模型计算的。拟合的状态方程的分段多方表示的基础上进行了修订,通过使用统一的状态方程表,也就是说,模型已计算一致的核心和地壳。选择了一组52个统一的状态方程。每一个被分为七个多面体通过自适应分割,和两个参数,每个多面体的状态方程表拟合。根据拟合结果模拟了中子星的总质量、半径、潮汐变形能力和转动惯量,并与原始表中的计算值进行了比较,以保证宏观参数拟合的准确性。我们提供了15个核子相对论平均场模型、7个超声波相对论平均场模型、5个混合相对论平均场模型、24个核子Skyrme模型和1个从头算模型的多面体参数。中子星宏观参数的拟合误差很小,完全在当前和下一代望远镜的估计测量精度范围内。
2022-09-14 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th