由中子星标度结构方程解析所得的中子星核心态

给定中子星（NS）物质的物态方程（EOS），存在唯一的质量-半径序列，其以半径 $R_{\max}$ 处的最大质量 $M_{\rm{NS}}^{\max}$ 为特征。我们首先通过微扰解析支配 NS 内部变量的无量纲 Tolman-Oppenheimer-Volkoff（TOV）方程，解析地表明 $M_{\rm{NS}}^{\max}$ 与 $R_{\max}$ 分别与 NS 中心压强 $P_{\rm{c}}$ 和能量密度 $\varepsilon_{\rm{c}}$ 的两种不同组合呈线性标度。随后通过求解原始 TOV 方程数值计算，利用 87 个广泛使用且差异较大的唯象 NS EOS 以及 17 个微观 NS EOS（考虑或不考虑强子-夸克相变与超子）验证了上述标度关系。进而得到 NS 坍缩为黑洞（BH）前所允许的最密 NS 物质的 EOS。利用普适的 $M_{\rm{NS}}^{\max}$ 与 $R_{\max}$ 标度关系，以及 NICER（中子星内部组成探测器）和 XMM-Newton 关于 PSR J0740+6620 的质量-半径观测数据，首次直接从数据中提取出对 NS 中心 EOS 的极窄约束带，而未使用任何特定输入 EOS 模型。