Constraining nuclear matter EOSs and coupling constants in RMF models based on neutron star observations
Abstract
基于中子星结构的多种天文观测数据，我们采用贝叶斯分析方法研究了相对论平均场（RMF）模型中耦合常数的密度依赖行为以及极端密度下核物质的性质。通过将密度区间划分为三个区域并引入六个独立参数，我们重点约束了同位旋标量-标量、同位旋标量- 矢量及同位旋矢量-矢量道耦合常数（$\alpha_S, \alpha_V, \alpha_{TV}$）的密度依赖行为。在饱和密度附近，耦合常数取自协变密度泛函DD-ME2；对于更高密度区间，由天文观测数据得到的后验概率分布显示，耦合常数随密度增加逐渐减小并趋近于小正值，这与多种RMF模型的定性结果一致。在90\%置信度下，密度为$2n_0$（$3n_0$）时的约束值为：$\alpha_S = 2.75^{+0.1}_{-0.1} (1.8^{+0.5}_{-0.45}) \times 10^{-4} \ \mathrm{MeV}^{-2}$，$\alpha_V = 2.05^{+0.1}_{-0.05} (1.4^{+0.25}_{-0.3}) \times 10^{-4} \ \mathrm{MeV}^{-2}$，$\alpha_{TV} = 2.05^{+0.1}_{-0.05} (2.05^{+0.0}_{-1.1})\times 10^{-5} \ \mathrm{MeV}^{-2}$。高密度下$\alpha_{TV}$的下限约束较弱，需通过增加自由参数进一步研究。中子星物质压强与对称能在$2n_0$ （$3n_0$）处的约束值分别为$P=15^{+5.0}_{-0.0}$（$30^{+65}_{-10}$）$\mathrm{MeV/fm}^3$与$\varepsilon_{\rm{sym}} = 58^{+2.0}_{-10.0}$（$74^{+6.0}_{-18.0}$）MeV。
