用于数值相对论模拟的热核物质微观状态方程

对致密热物质状态方程（EOS）的精确理解是建模相对论天体物理环境的关键，包括核心坍缩超新星（CCSNe）、原中子星（PNS）演化以及致密双星并合。本文中，我们将 Bombaci 与 Logoteta 在零温下的微观 BL 核状态方程推广至有限温度与任意核组分。我们采用这一新 EOS 描述热 β 平衡核物质，并计算非旋转 PNS 的多种结构性质。我们还将该 EOS 应用于球对称 CCSN 的动力学模拟。该 EOS 是在 Brueckner–Hartree–Fock 近似下，利用 Brueckner–Bethe–Goldstone 量子多体理论的有限温度推广推导而得。中子星性质通过数值求解 Tolman–Oppenheimer–Volkoff 结构方程得到。球对称 CCSN 模拟使用 AGILE-IDSA 代码完成。我们的 EOS 模型能够复现 PNS 与球对称 CCSN 模拟的典型特征。此外，我们的 EOS 模型与当前测得的中子星质量一致，特别是与 PSR J0348+0432 与 PSR J0740+6620 中中子星的质量 $M = 2.01 \pm 0.04 \, M_{\odot}$ 和 $M = 2.14^{+0.20}_{-0.18} \, M_{\odot}$ 分别相符。最后，我们提出了一种产生低质量黑洞（$M \sim 2M_{\odot}$）的可行机制，这可能对将引力波事件 GW190814 解释为黑洞–黑洞并合具有深远影响。