通过致密星观测支持 QCD 临界点的存在

为了证明 QCD 相图中临界端点（CEP）的存在，只需证明在零温度 $T=0$ 下存在作为重子化学势 $\mu$ 函数的一阶相变即可，因为来自第一性原理格点 QCD 模拟的既定知识表明，在 $\mu=0$ 处温度轴上的转变是 crossover。我们提出论点：观测到致密星质量 - 半径关系中的间隙证明了所谓第三族（又称“质量孪生子”）的存在，这将意味着致密星物质的 $T=0$ 状态方程表现出强一阶相变，其潜热满足 $\Delta\epsilon/\epsilon_c \gt 0.6$。由于这种在致密星条件下的强一阶相变在转向对称物质时仍将保持为一阶，因此在质量 - 半径图中观测到致密星的分离分支（第三族）证明了 QCD 中 CEP 的存在。对于孪生子的状态方程，夸克物质描述基于一种 QCD motivat 的手征方法，该方法在 Dirac 标量和矢量耦合通道中包含高阶夸克相互作用。对于强子物质，我们选择了一种具有密度依赖耦合的相对论平均场状态方程。由于核子在准粒子框架下处理，我们在超饱和密度下的核状态方程中包含了排除体积，以考虑核子的有限尺寸。此外，我们展示了使用不相交的 M-R 约束进行贝叶斯分析（BA）的结果，以提取冷密物质状态方程的概率测度。这项研究揭示，测量中子星孪生子的半径具有支持致密星物质存在一阶相变的潜力。