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现代与统一状态方程的多段多方拟合

核理论 2022-10-05 v2 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理

摘要

冷中子星内部的状态方程以关联重子密度、能量密度与压力的三列表格给出。过去二十年间已建立若干此类表格的解析表达,作为呈现大量中子星物质核模型之便捷方式。其中部分解析表示基于非统一状态方程,即星体高密与低密部分非由同一核模型计算。本文利用统一状态方程表格(即核与壳层一致计算的模型)修订基于分段多方表示的状态方程拟合。我们选取 52 个统一状态方程集合。每一个经自适应分割分为七段多方,每段拟合两个参数至表格状态方程。由拟合建模中子星的总质量、半径、潮汐形变率与转动惯量,并与原表格计算量比较,以确保拟合对宏观参数之精度。我们给出 15 个核子相对论平均场模型、七个超子相对论平均场模型、五个混杂相对论平均场模型、24 个核子 Skyrme 模型以及一个第一性原理模型的多方参数。拟合在中子星宏观参数上的误差很小,且远在当下与下一代望远镜之估计测量精度内。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.06052,
  title  = {Polytropic fits of modern and unified equations of state},
  author = {Lami Suleiman and Morgane Fortin and Julian-Leszek Zdunik and Constanca Providencia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06052},
  year   = {2022}
}

备注

28 pages, 11 figures, 7 tables and 3 ancillary materials (tables in ASCII format and routine in Python). Accepted for publication with PRC