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微观约束:中子星方程态及结构的贝叶斯模型混合框架

核理论 2025-05-27 v1 高能天体物理现象 高能物理 - 唯象学

摘要

贝叶斯模型混合(BMM)是一种可原则化方式将不同输入空间约束组合起来的统计技术。本文扩展了适用于从对称核物到非对称物的强相互作用物质方程态(EOS)的BMM框架,具体聚焦于零温、带电中性、β\beta-平衡物质。我们采用高斯过程(GP)从两种微观理论推断中子星物质EOS在中间密度的约束:基于核saturation点附近核密度(nBn0n_B \sim n_0)的手术有效场论(χ\chiEFT)以及 asymptotically 高核密度(nB20n0n_B \geqslant 20 n_0)下的Perturbative QCD。手术EFT和pQCD EOS的不确定性通过BUQEYE截断误差模型获得。我们通过两种类别的GP核函数演示了框架的灵活性:常规稳态核函数和非稳态changepoint核函数。我们使用后者通过包含密度2n0\geqslant 2n_0处的外源数据(代表理论预测和重离子碰撞测量)来探索稠密物质EOS的潜在约束。我们还用于获取中子星质量-半径关系及其不确定性。本框架的实现将通过GitHub仓库提供,可用于大规模中子星推断框架的先验分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.18921,
  title  = {Microscopic constraints for the equation of state and structure of neutron stars: a Bayesian model mixing framework},
  author = {A. C. Semposki and C. Drischler and R. J. Furnstahl and D. R. Phillips},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.18921},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 9 figures, 3 tables, comments welcome!