统一的交互式夸克物质及其天体物理意义

我们研究了包含微扰 QCD 修正与色超导的交互式夸克物质（IQM），涵盖上-下夸克物质（$ud$QM）与奇异夸克物质（SQM）。我们首先通过简单的重参数化与重新标度，推导出一个统一所有情形的状态方程（EOS），借此将自由度数量降至最少。我们发现，与常规的非交互夸克物质状态方程 $p=1/3(\rho-4B_{\rm eff})$ 不同，在统一 IQM 状态方程上取极端强相互作用极限可得 $p=\rho-2B_{\rm eff}$，其中 $B_{\rm eff}$ 为有效袋常数。我们利用该统一状态方程探究了由 IQM 构成的纯交互式夸克星（IQSs）的性质。我们阐述了近期天体物理观测（如脉冲星质量测量、NICER 分析，以及双中子星并合引力波事件 GW170817、GW190425 与 GW190814）如何进一步约束参数空间。我们发现 IQSs 的最大允许质量上限为 $M_{\rm TOV}\lesssim 3.23 M_{\odot}$。我们的分析指出了一种新的可能性：当前观测到的致密星，包括近期报道的 GW190814 次级伴星（$M=2.59^{+0.08}_{-0.09}\, M_{\odot}$），均可为由交互式夸克物质构成的夸克星。