致密核物质有限温度展开的有效性

在这项工作中，我们提供了一种新的、良好控制的致密物质状态方程从零温到有限温度（$T$）的展开，同时覆盖了从纯中子物质到同位旋对称核物质的宽电荷分数（$Y_Q$）范围。我们的展开可用于利用从中子星观测推断出的状态方程来描述中子星并合。我们讨论了如何将低能核实验和重离子碰撞的知识直接纳入展开中。我们还提出了新的感兴趣的热力学量，这些量可以从理论模型计算或直接从实验数据推断，用于推断有限温度状态方程。利用我们的新方法，我们可以在不假设底层自由度的情况下量化有限$T$和$Y_Q$展开中的不确定性。对于重子化学势$\mu_B\gtrsim 1100$ MeV（$\sim1-2 \ n_{\rm sat}$），我们可以在$5\%$误差内重现微观状态方程的结果，直至$T=100$ MeV，对于更大的$\mu_B$和/或更低的$T$，结果更好。我们研究了数值和理论不确定性的来源，并讨论了未来的研究方向。