经验中子星质量方程在约束核物质状态方程参数中的应用
Abstract
联合多种数据已成为约束核物质状态方程的有效方法之一. 中子星的经验质量方程提供了天体观测量与地面实验室观测量之间的关联, 为相关研究提供了便利的基础. 本文基于$^{208}$Pb的中子皮厚度和偶极极化率的实验数据, 在中子星模型和贝叶斯统计方法的理论框架下, 计算了核物质状态方程参数、中子星半径、中子星潮汐形变系数以及中子星引力红移的后验概率分布. 研究结果显示, 中子星的经验质量方程在约束核物质状态方程方面具有显著效果. 中子皮厚度数据能够提供与中子星半径观测数据相媲美的约束效果. 基于PREX-II合作组发布的中子皮厚度数据, 中子星经验质量方程对应更硬的核物质状态方程.通过计算1.4倍太阳质量中子星引力红移的后验概率分布, 发现源GS1826-24的质量有较大概率为1.4倍太阳质量. 结合中子星半径观测和$^{208}$Pb的中子皮厚度与偶极极化率的联合数据, 发现相对于中子皮厚度数据, 中子星半径和偶极极化率数据在约束核物质状态方程参数方面起着更为重要的作用. $^{208}$Pb的偶极极化率数据表现出最佳的约束效果, 突显了在解决核物质状态方程这一复杂问题中实验数据的丰富性和精确性的重要性.
