Inverting neutron star structure equations: constraints on equation of state of neutron star matter via the gridded parameter scanning
Abstract
如何约束中子星物质的状态方程，已成为核物理和天体物理领域的共同研究目标之一. 对于由核物质组成的传统中子星，受限于我们对短程核力等的理解，其状态方程的不确定性主要来源于对称能. 而对称能不仅影响中子星物质的压强，还对壳层-核心的临界密度、中子星冷却等物理性质和过程产生重要影响. 如果中子星中存在从强子物质到夸克物质的相变，即混杂星，其质量-半径关系将发生显著变化，从而可能形成一些特殊的天文现象，如孪生中子星等. 此外，中子星中的相变也可能对双中子星并合产生的引力波信号等现象产生影响. 随着中子星观测数据和地面核物理实验数据的不断积累，通过中子星观测数据或地面核物理实验数据反向求解其结构方程变得日益可行. 本文主要综述了我们近期基于同位旋依赖参数化状态方程，基于中子星观测数据反向求解其结构方程并约束中子星物质性质的相关工作，主要包括：（1）自GW170817之后，中子星的质量、半径、潮汐形变度等观测数据对核物质状态方程及对称能的约束，重点展示了中子星最大观测质量的提升对约束状态方程及对称能的影响；（2）大质量中子星质量半径同时观测对约束状态方程及对称能的影响；（3）研究了GW190814事件中低质量伴星是中子星的可能性；（4）基于中子星观测数据反向求解其结构方程并约束强子夸克物质一阶相变性质；（5）研究了状态方程各参数对孪生中子星形成的影响. 由于目前核物理及天体物理领域的共同努力，我们目前对中子星物质性质的认识有了显著提升.
