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贝叶斯证据表明冷稠密QCD物质的声速存在两个峰

核理论 2024-12-25 v4 高能天体物理现象 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

本文证明,在已知的巨型中子星内部存在声速峰的基础上,冷稠密QCD物质的声速可能在中子星密度以上还存在另一个峰,随后趋于 cs=Cs=1/3c_s=\sqrt{C_s}=\sqrt{1/3}。基于 arXiv:2408.16738 中报告的框架,该方法不依赖于关于极端稠密物质是否在自然界中实现的任何假设。当前的多信使中子星观测倾向于支持双峰场景,贝叶斯因子为 5.10.7+0.95.1_{-0.7}^{+0.9},其中不确定性源于中子星内部核模型。若 2.6M2.6M_\odot 组件为中子星,此证据增长至 278+1127_{-8}^{+11}。若存在 2.6M2.6M_\odot 中子星,则分离两个峰的谷 CsC_s 被推断为低于 0.050.02+0.040.05^{+0.04}_{-0.02}(以 50% 置信水平)。化学势 μB=1.61.9\mu_B=1.6-1.9 GeV 以上 1/31/3 处的第二个峰最可能信号冷夸克物质中的非扰动效应,例如色超导性。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.08760,
  title  = {Bayesian evidence for two peaks in the sound speed in cold dense QCD},
  author = {Dake Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.08760},
  year   = {2024}
}

备注

clarify simplifications made in the reasoning in main text; the proof in appendix is robust. comments are welcome