大-$N_{c}$极限下的中子星

我们在大-$N_{c}$极限内研究从稠密重子物质到稠密夸克物质的相变。通过对两相使用简单的常数声速状态方程，我们推导了该相变的临界夸克化学势$\mu_{c}^{\mathrm{crit}}$随$N_{c}$的标度关系。尽管在大的$N_{c}$下夸克物质被强烈抑制，但在大而有限的密度下的相变仍可能对确定致密星的最大质量很重要。特别地，在$3\leq N_{c}\lesssim5.5$范围内，夸克相将在致密星中出现并导致混合星的不稳定分支的形成。因此，最大质量被限制在区间$2.1M_{\odot}<M_{max}<3M_{\odot}$内。对于更大的$N_{c}$值，相变将发生在致密星核心无法达到的过高密度处。然而，它发生（尽管在非常大密度下）的这一要求本身转化为对重子相硬度的有趣约束：其声速必须超过$\sqrt{1/3}$。