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多信使时代中的中子星与夸克星

高能天体物理现象 2023-09-01 v1 高能物理 - 唯象学 核实验 核理论

摘要

中子星(NSs)的核心可能包含奇异自由度,而由绝对稳定的退禁闭夸克物质纯粹构成的自束缚夸克星(QSs)仍然是脉冲星及双星并合引力波(GW)事件中观测到的致密天体的两个主要候选者。我们通过结合 GW170817、GW190425、PSR J0030+0451、PSR J0740+6620、PSR J1614-2230、PSR J0348+0432 的多信使数据,以及来自微扰量子色动力学和手征有效场论的从头算,对 NSs 与 QSs 的性质进行了贝叶斯模型无关推断。我们发现 NS 情形相对于 QS 情形被强烈支持,其 NS 对 QS 的贝叶斯因子为 BQSNS=11.5\mathcal{B}^\text{NS}_\text{QS} = 11.5。此外,在 NS 情形中于约 3.53.5 倍核饱和密度 n0n_0 处观测到的声速平方峰值 cs20.5c2c_s^2 \sim 0.5c^2 在 QS 情形中消失,这表明 cs2c_s^2 先增大然后在 4n0\sim 4n_0 以上饱和于 cs20.5c2c_s^2 \sim 0.5c^2。声速与迹反常在质量 M2MM \gtrsim 2M_{\odot} 的重中子星核心中趋近于共形极限,但在 QSs 核心中则不然。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.16783,
  title  = {Neutron Star vs Quark Star in the Multimessenger Era},
  author = {Zheng Cao and Lie-Wen Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.16783},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 2 figures