具有超子核的中子星：核密度附近的恒星半径与物态方程
太阳与恒星天体物理
2015-05-26 v2 核理论
摘要
2 Msun 脉冲星的存在对具有超子核的中子星 (NSs) 的物态方程 (EOS) 施加了非常强的约束，只有特殊的强子物质模型才能满足这些约束。这些模型的半径 - 质量关系足够具体，以至于可以通过未来的 X 射线天文台进行观测检验。我们旨在研究超子核的存在对 NS 半径 - 质量关系的影响。我们的目标是找出特定的半径 - 质量关系 R(M)（其中 M 为引力质量，R 为圆周半径）是如何以及在哪个特定的恒星质量范围内与超子核的存在相关联的。我们考虑了一组基于相对论平均场 (RMF) 近似并允许 NS 中存在超子的 14 种致密物质理论 EOS。我们寻求 R(M) 与低于超子阈值的 EOS 刚度之间的相关性，以通过 2 Msun 测试。对于 1.0<M/Msun<1.6 的 NS 质量，由于 EOS 在超子出现前的段非常硬，我们得到 R>13km。在核密度下，压强显著高于最近使用手征有效场论获得的稳健上限。如果大质量 NS 确实拥有可观的超子核，那么根据当前模型，M=1.0-1.6 Msun 的半径必然大于 13km。相反，如果在此质量域观测到半径 R<12 km 的 NS，则排除我们目前建模的可观 NS 超子核。未来 X 射线任务若能以<5% 的精度同时测量 M 和 R，将有望通过 NS 观测解决这一问题。无论此观测检验结果如何，目前允许超子且满足 M_max>2 Msun 条件的 EOS，其在核密度下的压强相对于该量的最新微观计算结果而言过高。
引用
@article{arxiv.1408.3052,
title = {Neutron stars with hyperon cores: stellar radii and EOS near nuclear density},
author = {M. Fortin and J. L. Zdunik and P. Haensel and M. Bejger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.3052},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 10 figures, published in A&A