大质量中子星中存在夸克物质核的证据

支配强核力的理论——量子色动力学（Quantum Chromodynamics）预言，在足够高的能量密度下，强子核物质会发生退禁闭相变进入夸克与胶子的新相。尽管这已在超相对论重离子碰撞中被观测到，夸克物质是否存在于中子星内部目前仍是开放问题。通过将天体物理观测与理论第一性原理计算以模型无关的方式结合，我们发现对应于 1.4 倍太阳质量的中子星核心物质推断性质与核模型计算相容。然而，最大质量稳定中子星内部物质表现出退禁闭相的特征，我们将其解释为存在夸克物质核的证据。对于质量约为两个太阳质量、最可靠观测到的最重中子星，发现夸克物质的存在与强相互作用物质中声速 c_s 的行为相关。若共形界 (c_s)^2 < 1/3 未被强烈违背，则预言大质量中子星具有可观的夸克物质核。该发现对中子星现象学有重要意义，并影响至少有一个足够大质量参与者的中子星并合动力学。