具有标定状态方程的相对论超核致密星

在超核物质的协变密度泛函理论中，我们通过将 $\Xi$ 超子与单 $\Xi$ 超核 $^{15}_{\Xi^-}$C 和 $^{12}_{\Xi^-}$Be 的实验结合能标定耦合常数，构建了一系列用于超核致密星的状态方程。$\Lambda$ 超子与核子的耦合常数已基于大量单 $\Lambda$ 超核实验数据标定，我们采用那些数值。由于缺少实验数据，$\Sigma$ 超子与核物质耦合的不确定性通过允许对称饱和核物质中静止 $\Sigma$ 的势阱深度有较宽变化来考量。为考虑远大于饱和密度处核子部分的不确定性，我们采用了丰富的参数化集合，其中一些符合核物理与天体物理的现有约束。利用所有这些标定状态方程研究了中子星性质。讨论了超子存在对半径、潮汐形变能力、转动惯量以及核子直接 Urca 过程的影响。还探讨了超子直接 Urca 过程对核子与超子部分不确定性的敏感性。结果表明，半径、潮汐形变能力和转动惯量相对于纯核子星特征值的相对变化与奇异数分数线性相关。最重中子星的最大半径偏差约为 $10\%$。由奇异数成核触发的最大质量降低估计为约 $15 - 20\%$，其中 5\% 源于 $\Sigma$ 超子相互作用信息的不足。