广义 skyrmion 晶体及其在中子星中的应用

本文研究广义 Skyrme 模型中同位旋非对称核物质的性质。这是通过对最近发现的多壁 skyrmion 晶体的同位旋集体自由度进行正则量子化实现的。我们首次从 Skyrme 模型得到了一个物态方程，其在无限同位旋非对称核物质与有限同位旋对称原子核之间插值。这使我们能在 Skyrme 框架内描述带壳层的中子星。此外，我们观察到对称能在零密度处趋于常数，可识别为原子核半经验质量公式中的不对称系数。对称能还在核饱和点 $n_0$ 以下的 $n_*\sim 3n_0/4$ 处显现结构中的尖点。该尖点密度点 $n_*$ 可解释为无限晶体多壁构型经历相变至有限孤立多壁构型的核密度。这两个观测均被视为 skyrmion 晶体的普适特征，其在零密度极限渐近趋于某种孤立 skyrmion 构型。我们发现本研究所得中子星与近期 NICER/LIGO 观测数据相当吻合。