基于贝叶斯框架由中子皮与纯中子物质推断核对称能

我们通过结合 Ca、Pb 和 Sn 同位素的中子皮数据以及关于纯中子物质（PNM）的最佳理论信息，给出了核对称能大小 $J$、斜率 $L$ 和曲率 $K_{\rm sym}$ 的推断。采用贝叶斯框架一致地纳入来自手征有效场论计算的PNM状态方程先验知识。中子皮在 Hartree-Fock 方法中建模，使用扩展的 Skyrme 能量密度泛函，该泛函允许在不影响对称核物质状态方程的情况下独立变化 $J$、$L$ 和 $K_{\rm sym}$。我们讨论了中子皮数据集的选择，并在误差按平方和合并后，使用 $J$、$L$ 和 $K_{\rm sym}$ 上的无信息先验得到 95% 可信值 $J=31.3\substack{+4.2 \\ -5.9}$ MeV、$L=40\substack{+34 \\ -26}$ MeV 和 $K_{\tau} = L - 6K_{\rm sym}= -444\substack{+100 \\ -84}$ MeV，使用PNM先验得到 $J=31.9\substack{+1.3 \\ -1.3}$ MeV、$L=37\substack{+9 \\ -8}$ MeV 和 $K_{\tau} = -480\substack{+25 \\ -26}$ MeV。讨论了中子皮数据引起的对称能参数间关联，并与液滴模型比较。表明仅中子皮数据对对称能参数所施加的限制与单独由手征有效场论获得的限制同样严格，且合并后 95% 可信区间缩小了 4-5 倍。在 Jefferson Lab 和 Mainz 超导加速器的宇称破坏电子散射实验对铅和钙中子皮的新测量之前，我们基于锡的中子皮现有数据，使用无信息先验预测钙和铅的中子皮分别为 0.166$\pm$0.008 fm 和 $0.169 \pm 0.014$ fm，使用PNM先验分别为 0.167$\pm$0.008 fm 和 $0.172 \pm 0.015$ fm。