利用贝叶斯推断从中子星性质确定状态方程
Abstract
本文讨论了当前天文观测中中子星最大质量、1.4倍太阳质量中子星半径、潮汐形变以及声速限制等对状态方程的约束. 如果3倍饱和密度以上状态方程的多方参数取$\gamma$ = 2.9, 同时使用上述四种限制约束的Skyrme相互作用下的核物质参数的均值和偏差为: 不可压缩模量$K_0$ = 243.4 $\pm$ 22.0 MeV; 对称能因子$S_0$ = 29.3 $\pm$ 2.9 MeV; 对称能斜率$L$ = 74.4 $\pm$ 14.8 MeV; 同位旋标量有效质量$m_s^*/m$=0.79 $\pm$ 0.13; 有效质量劈裂参数$f_I$ = 0.08 $\pm$ 0.30 (中子有效质量小于质子的有效质量). 当考虑3倍饱和密度以上状态方程的多方参数取$\gamma$ = 2.45–2.9时, 约束出的$K_0$均值增加了11%, $S_0$均值降低了2%, $L$均值减少了20%, $m_s^*/m$均值降低了4%, 但是参数$f_I$均值减小了88%. 特别是, 如果仅利用中子星的质量小于2.05$M_\odot$的数据来进行约束, 发现其所需的参数组对应的中子有效质量大于质子有效质量. 不同中子星质量区约束出的$f_I$符号的差异表明, 未来进一步约束有效的Skyrme相互作用的状态方程的参数还需结合重离子碰撞分析.
