基于相对论从头算的旋转中子星研究
核理论
2025-08-06 v2
摘要
极端致密物质的状态方程（EOS）对于理解旋转中子星的性质至关重要。我们从广泛使用的基于相对论框架的现实Bonn势出发，通过在完整Dirac空间中进行最先进的相对论Brueckner-Hartree-Fock（RBHF）计算，推导出EOS。对Dirac方程正能态和负能态的自洽同时考虑使我们能够避免将负能态用近似方法处理所带来的不确定性。为了展示旋转动力学的影响，我们获得了广泛旋转频率范围内直至开普勒极限的若干中子星结构性质，包括引力质量和重子质量、极半径和赤道半径以及转动惯量。我们的理论预测与来自大质量中子星观测和联合质量-半径测量的最新天体物理约束吻合良好。对于Bonn A势，旋转构型的最大质量可达2.93 M_⊙，而对于非旋转情况，1.4 M_⊙中子星的半径可通过恒定重子质量序列扩展至约17 km。获得了开普勒频率与静态质量及半径之间的良好普适性关系，由此预测黑寡妇PSR J0952-0607的半径小于19.58 km。此外，为了理解旋转如何变形中子星的平衡形状，我们也计算了偏心率。在开普勒频率处的偏心率与引力质量之间发现了近似普适性。
引用
@article{arxiv.2411.02878,
title = {Rotating Neutron Stars with the Relativistic Ab Initio Calculations},
author = {Xiaoying Qu and Sibo Wang and Hui Tong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.02878},
year = {2025}
}