利用重离子碰撞数据约束快速旋转中子星的性质

中子星的性质、结构和热演化由恒星物质的状态方程决定。近期关于中等能量重离子碰撞中同位旋扩散和同位标度以及$^{208}Pb$中子皮厚度的数据，极大地限制了核对称能的密度依赖性，进而限制了富中子核子物质的状态方程。这些约束可为快速旋转中子星的全局性质提供有用信息。我们应用多种核子状态方程构建了快速旋转中子星模型，特别强调了以$716$和$1122Hz$刚体旋转的构型。确定了允许的流体静力学平衡解的范围并测试了其稳定性。我们还考察了旋转对中子星内部成分和热性质的影响。在给定的旋转频率下，每种状态方程都产生一系列可能的中子星构型，其范围受限于开普勒极限（质量抛射极限，对应最大周长半径）和相对于轴对称扰动不稳定性 onset 的极限（对应稳定中子星模型的最小赤道半径）。我们表明，以$1122Hz$均匀旋转的中子星质量介于$1.7$和$2.1M_{\sun}$之间。与静态模型相比，中心恒星密度和质子分数随旋转频率的增加而降低，并且取决于确切的恒星质量和角速度，可能降至 Direct Urca 阈值以下，从而关闭快速冷却通道。