双子星物质中 b 质子核心尺寸效应

我们采用 Nambu-Jona-Lasinio (NJL) 模型来描述 hadrons 的夸克亚结构及高密度中子星物质的方程态。NJL 模型是基于 QCD 的有效夸克理论。夸克之间的相互作用完全遵循手征对称性和味型对称性。遵循低能定理的成功经验，我们假设这些对称性的显式破坏仅通过当前夸克质量实现，其他所有对称性破坏均为动力学本质。为考虑 b 质子核心有限尺寸对方程态的影响，我们采用尊重热力学一致性的排斥体积框架。由夸克核心有限且膨胀产生的效应通常表现为排斥性，导致在增加 b 质子密度时压强上升。另一方面，在中子星物质中，这些效应也导致超质子出现密度窗口减小，因为将更快的运动的核子转化为超质子更具能量优势。我们的定量分析表明，排斥体积的净效应太小，无法解决长期以来的“超质子之谜”，即中子星大质量观测结果所致的难题。因此，在考虑了 b 质子有限且膨胀核尺寸在现象学意义上引起的短程排斥后，NJL 这一相对论性有效夸克理论仍然存在这一难题。