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基于新多信使数据的混合星模型

高能天体物理现象 2024-05-28 v2 高能物理 - 唯象学 核理论

摘要

近期对致密星 HESS J1731-347 和 PSR J0952-0607 的天体物理质量推断(其质量分别极小和极大),以及在 CREX 实验中对 Ca 中子皮的测量,对致密物质模型提出了挑战与限制。我们考察了混合星的概念——即包含被核子外壳包围的夸克核的物体——作为能够解释这些新数据及其他推断的模型。我们采用了一族包含可变偏度和饱和密度下对称能斜率的 81 个核子状态方程 (EoSs),以及用于夸克物质的恒定声速 EoS。对于每个核子 EoS,通过改变相变密度、能量跃变和声速,生成了一族混合 EoS。这些模型接受了来自 GW170817 和 J1731-347 数据的检验(倾向于低密度软 EoS),以及 J0592-0607 和 J0740+6620 的检验(要求高密度硬 EoS)。将 J0592-0607 的质量测量加入约束条件对容许 EoS 的参数空间没有显著影响,但使我们能够探索比 J0740+6620 更大质量脉冲星的潜在效应(如果存在的话)。随后,我们考察了孪生构型的出现,并量化了它们可能具有的质量和半径范围。结果表明,包含 J1731-347 数据倾向于预测低质量孪生星的 EoSs,其 M1.3MM \lesssim 1.3\,M_{\odot},若退禁闭相变密度较低则可实现。若与夸克物质中较大的声速相结合,此类模型允许混合星的最大质量达到 2.02.0--2.6M2.6\,M_{\odot}

关键词

引用

@article{arxiv.2401.02198,
  title  = {Hybrid star models in the light of new multi-messenger data},
  author = {Jia Jie Li and Armen Sedrakian and Mark Alford},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.02198},
  year   = {2024}
}

备注

v2: 8 pages, 6 figures, 1 table, expanded data and discussion, matches published version