在微观描述中涵盖中子星性质的完整范围

在具有非线性介子相互作用的相对论平均场描述中分析了核物质的高密度行为。为评估模型参数及其输出,使用了贝叶斯推断技术。贝叶斯设定仅受少数核饱和性质、大于 2 M$_\odot$ 的中子星最大质量,以及由手征有效场论中精确的 N$^3$LO 计算给出的低密度纯中子物质状态方程(EOS)所限制。根据非线性标量矢量场贡献的强弱,我们发现了三类不同的 EOS,每一类与不同的星体性质分布相关。若非线性矢量场贡献缺失,则引力最大质量与高密度处声速最大。但其在低于三倍饱和密度时的声速最小。另一方面,具有最强非线性矢量场贡献的模型预言了 1.4 M$_\odot$ 星的最大半径与潮汐形变能力,以及核子直接 Urca 过程起始的最小质量与最大质量构型的最小中心重子密度。这些模型在低于三倍饱和密度时具有最大声速,但在高密度处最小,特别是在四倍饱和密度以上声速下降,在最大质量星中心处逼近约 $\sqrt{0.4}c$。相反,弱非线性矢量贡献给出单调增长的声速。在具有弱非线性矢量场相互作用的后验分布尾部获得了 2.75 M$_\odot$ 的 NS 最大质量。我们发现 pQCD 偏好具有大非线性矢量场贡献或超子的模型。