夸克质量密度依赖模型中的排除体积效应：对物态方程和致密星结构的影响
核理论
2023-12-27 v1 高能天体物理现象
太阳与恒星天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
我们提出了夸克质量密度依赖模型 (QMDDM) 的重要扩展，该模型在我们之前的研究 (Lugones and Grunfeld, Phys. Rev. D 107, 043025 (2023)) 中进行了初步修订，解决了热力学不一致性问题。目前的工作通过纳入排除体积效应丰富了 QMDDM，这是迈向更真实地表示零温夸克物质物态方程 (EOS) 的一步。我们在亥姆霍兹自由能公式中引入了“可用体积”的概念， accounted for 每个准粒子由于其有限尺寸或排斥相互作用而排除的空间。我们提出了一种修改点状粒子 EOS 的方法，允许简单直接地纳入排除体积效应。这首先在一个简单的单味模型中解决，然后扩展到更现实的三味系统，结合了质量和体积对重子数密度的依赖。我们考察了各种排除体积的假设，最终采用了一个与量子色动力学 (QCD) 的渐近自由行为相符的假设。计算了化学平衡下电中性系统的 EOS，重点关注自束缚和混合物质情景。我们表明，纳入排除体积效应使 EOS 变硬，并且排除体积效应对于使自束缚星和混合星的质量 - 半径关系与现代天体物理约束相一致至关重要。
引用
@article{arxiv.2312.16095,
title = {Excluded volume effects in the quark-mass density-dependent model: implications for the equation of state and compact star structure},
author = {G. Lugones and A. G. Grunfeld},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.16095},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 9 figures