致密物质中的相变与中子星的最大质量

最近对脉冲星PSR J1614$-$2230质量的精确测量，以及观测上对更重中子星的指示，重新引发了关于中子星核心内部高密度下物质组成的问题。我们研究了由非核子物质组成的"奇异"核心对最大可能中子星质量的影响。为此，我们研究了核子物质中一级相变的发生。鉴于目前对非核子物质缺乏了解，我们考虑了仅受因果性和热力学稳定性约束的最硬可能状态方程。单独讨论了强子-夸克相变的情况。纯核子物质使用一组最近开发的统一状态方程来描述，以允许一致处理均匀相和非均匀相。然后，我们通过Tolman-Oppenheimer-Volkoff方程计算了有无奇异核心的冷非吸积中子星的质量-半径关系。我们发现，即使与实际相变到奇异相相关的状态方程显著软化，在更靠近星体中心的高密度下仍可能发生硬化，足以增加最大可能质量。然而，对于夸克，通过假设声速受QCD计算建议的$c/\sqrt{3}$限制，最大中子星质量总是降低。特别地，通过引用这样的相变，有可能用足够软的核子状态方程来支持PSR J1614$-$2230，该状态方程与重离子碰撞中的Kaon和π介子产生兼容。