中子星对强子-夸克相变的启示:一项贝叶斯研究

在最重的中子星内部存在夸克物质,已是近年众多研究的主题,其中许多认为中子星内向强相互作用共形物质的相变是可行的。本文采用软、硬两种强子模型、含三种夸克味的组分夸克模型,并在二者间施加平滑渡越,来检验这一混杂星情形。在贝叶斯框架下,我们研究了来自中子星观测的最新约束对状态方程参数及各类中子星观测量的影响。结果表明,仅当中子星最大质量低于 $\sim2.35~M_\odot$ 时才可能有纯夸克核。但我们也与其他研究一致地发现,声速峰值超过 $1/3$ 极受天体物理测量的青睐,这可能指示强子在 $\sim3-4n_0$ 处的渗流。尽管我们对相变参数的预测随所用具体天体物理约束而变,但声速峰值的位置仅轻微移动,而使用我们的参数化时,在 $\sim4 n_0$ 以下存在纯夸克物质的可能性较低。另一方面,状态方程的首选区间在 $\sim4n_0$ 以上显现共形性迹象。此外,我们给出了使用完整概率密度数据与硬性截断时半径估计上限的差异,并强调使用前者的必要性。