中子丰富物质的多信使观测

中子丰富物质是核物理和天体物理学中许多基本问题的核心。此外，这种物质正通过一系列非凡的新工具进行研究，例如稀有同位素束流装置(Facility for Rare Isotope Beams, FRIB)和激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory, LIGO)。我们描述了铅半径实验(Lead Radius Experiment, PREX)，该实验利用宇称破坏电子散射测量$^{208}$Pb中的中子半径。这对中子星及其壳层具有重要影响。我们讨论了中子星半径的X射线观测。这些观测对中子丰富物质也具有重要影响。引力波(Gravitational waves, GW)为中子丰富物质研究打开了一扇新窗口。它们来源于中子星并合、旋转中子星上的“山脉”以及集体r模振荡等源。利用大规模分子动力学模拟，我们发现中子星壳层非常坚固。它能够支撑旋转中子星上足够大的“山脉”，从而产生可探测的引力波。最后，来自核心坍缩超新星(core collapse supernovae, SN)的中微子提供了另一种定性不同的中子丰富物质探针。中微子从最后散射面（即中微子球）逃逸。这是一个低密度的、由中子丰富物质组成的温气体。中微子观测可以探测超新星中的核合成。超新星模拟依赖于中子丰富物质的状态方程(equation of state, EOS)。我们讨论了一种基于维里展开和相对论平均场计算的新状态方程。我们相信，将利用光子、引力波和中微子的天文观测与原子核、重离子碰撞和放射性束流的实验室实验相结合，将从根本上推进我们对天上致密天体、QCD致密相、元素起源以及中子丰富物质的认识。