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致密物质中天体物理与核物理约束下的相互作用:包含 PSR J0437-4715

核理论 2024-09-04 v2 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们研究了在中子星(NSs)密度区域内如何确定矢量-同标量与矢量-同矢量相互作用,同时满足核物理与天体物理约束。我们首次在贝叶斯分析框架内使用了手征平均场(CMF)模型,该模型是平均场近似下 σ\sigma 模型的一种 SU(3) 非线性实现。我们证明了低密度下的中子物质 χ\chiEFT 约束仅在包含矢量-同矢量混合相互作用项(例如 ω2ρ2\omega^2\rho^2 项)时才能得到满足。我们还展示了该模型相对于共形极限的行为。我们证明了,在不包含超子或向解禁闭物质相变的强子版本模型中,CMF 模型能够预测与迹反常相关的参数 dcd_c 的值,且其导数在四倍饱和密度以上取值低于 0.2。我们将这些效应与其他(非手征)相对论平均场模型的结果进行了比较,以评估纳入相同物理约束的不同方法如何影响对中子星性质和致密物质状态方程的预测。我们还纳入了 LIGO-Virgo-Kagra 合作组织探测到的引力波事件 GW230529 的数据,以及 NASA NICER 任务对 PSR J0437-4715 的最新半径测量结果。我们的分析表明,这项新的 NICER 测量结果导致中子星质量-半径关系的后验分布中半径平均减小约 0.1\sim 0.1 km。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.07936,
  title  = {Astrophysics and Nuclear Physics Informed Interactions in Dense Matter: Inclusion of PSR J0437-4715},
  author = {Tuhin Malik and Veronica Dexheimer and Constança Providência},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.07936},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages, 5 figures