通过双中子星并合探测强子-夸克相变
高能天体物理现象
2025-03-25 v3 高能物理 - 唯象学
摘要
大质量中子星的核心为宇宙中中等密度下的核物质提供了独特环境。中子星的全局特征以及双中子星并合所发射的引力波为致密核物质提供了宝贵见解。在本文中，我们利用由 Maxwell 假设、Gibbs 假设和交叉情景构建的状态方程，全面研究了潜在的强子-夸克相变对中子星性质以及双中子星并合产生的引力波信号（包括波形、频率演化以及谱曲线）的影响。我们显式地构建状态方程，使其在低密和高密处收敛，因此差异仅来自相变的情景和位置——或状态方程中的参数。利用此类构建的状态方程，我们模拟了引力波（GW）信号并分析了由于相变位置、相变情景和子星质量所导致的差异。我们发现：（1）在 Maxwell 假设和 Gibbs 假设中，GW 信号对相变的位置和潜热敏感；（2）在并合后阶段，GW 频率在 Maxwell 型相变中随演化增加，而在另外两种相变中保持稳定；（3）辐射能量在 Gibbs 构造（GC）型相变中最大，在交叉构造（CC）型相变中最小。通过将我们的发现与双中子星并合约 - kHz 的引力波及其相关电磁信号的预期探测相结合，我们期望揭示致密核物质的一些关键特征。
引用
@article{arxiv.2308.01770,
title = {Probing Hadron-quark Transition Through Binary Neutron Star Merger},
author = {Ling-Jun Guo and Wen-Cong Yang and Yong-Liang Ma and Yue-Liang Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.01770},
year = {2025}
}
备注
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