Summary (English)
This study presents a Bayesian analysis of neutron star equation of state (EOS) constraints using observational data for neutron star masses, radii, and tidal deformability.
The researchers employed a class of hybrid equations of state within the two-phase formalism that uses separate models for hadronic and quark matter phases joined by a phase transition construction.
They used the DD2 relativistic density functional EOS for the nuclear matter phase and the 3DFF nonlocal chiral quark model for the color superconducting 2SC quark matter phase.
The study aimed to identify regions in the two-dimensional parameter space spanned by the vector meson coupling (GV) and scalar diquark coupling (GD), where three conditions are fulfilled: 1) the Maxwell construction can be performed, 2) the maximum mass of the hybrid neutron star is not smaller than 2.0 M⊙, and 3) the onset density of the phase transition is not below the nuclear saturation density n0 = 0.15 fm−3.
The results showed that the favorable neutron star EOS has low onset masses for the occurrence of a color superconducting quark matter core between 0.5 −0.7 M⊙ and maximum masses in the range 2.15 −2.22 M⊙.
In the typical mass range of 1.2 −2.0 M⊙, the radii of these stars are between 11.9 and 12.4 km, almost independent of the mass.
The researchers employed a class of hybrid equations of state within the two-phase formalism that uses separate models for hadronic and quark matter phases joined by a phase transition construction.
They used the DD2 relativistic density functional EOS for the nuclear matter phase and the 3DFF nonlocal chiral quark model for the color superconducting 2SC quark matter phase.
The study aimed to identify regions in the two-dimensional parameter space spanned by the vector meson coupling (GV) and scalar diquark coupling (GD), where three conditions are fulfilled: 1) the Maxwell construction can be performed, 2) the maximum mass of the hybrid neutron star is not smaller than 2.0 M⊙, and 3) the onset density of the phase transition is not below the nuclear saturation density n0 = 0.15 fm−3.
The results showed that the favorable neutron star EOS has low onset masses for the occurrence of a color superconducting quark matter core between 0.5 −0.7 M⊙ and maximum masses in the range 2.15 −2.22 M⊙.
In the typical mass range of 1.2 −2.0 M⊙, the radii of these stars are between 11.9 and 12.4 km, almost independent of the mass.
요약 (Korean)
이 연구는 중성자 별 질량, 반경 및 조력 변형성에 대한 관찰 데이터를 사용하여 중성자 별 방정식 (EOS) 제약 조건에 대한 베이지안 분석을 제시합니다.
연구원들은 위상 전이 구조에 의해 결합 된 Hadronic 및 Quark Matter 단계에 대해 별도의 모델을 사용하는 2 상 형식의 하이브리드 상태 방정식을 사용했습니다.
그들은 핵 물질 단계에 대한 DD2 상대 론적 밀도 기능성 EOS와 3DFF 비 국소 키랄 쿼크 모델을 색상 초전도 2SC 쿼크 물질 단계에 사용했습니다.
이 연구는 벡터 메손 커플 링 (GV)과 스칼라 디키 마크 커플 링 (GD)에 의해 걸려있는 2 차원 매개 변수 공간에서 영역을 식별하는 것을 목표로했다.
0.15 fm -3.
결과는 유리한 중성자 스타 EOS가 0.5 −0.7mm 사이의 컬러 초전도 쿼크 물질 코어의 발생에 대해 낮은 발병 질량을 가지며 2.15 -2.22 m m 사이의 최대 질량을 가지고 있음을 보여 주었다.
1.2 −2.0m ℃의 전형적인 질량 범위에서, 이들 별의 반경은 질량과 거의 독립적으로 11.9에서 12.4km 사이이다.
연구원들은 위상 전이 구조에 의해 결합 된 Hadronic 및 Quark Matter 단계에 대해 별도의 모델을 사용하는 2 상 형식의 하이브리드 상태 방정식을 사용했습니다.
그들은 핵 물질 단계에 대한 DD2 상대 론적 밀도 기능성 EOS와 3DFF 비 국소 키랄 쿼크 모델을 색상 초전도 2SC 쿼크 물질 단계에 사용했습니다.
이 연구는 벡터 메손 커플 링 (GV)과 스칼라 디키 마크 커플 링 (GD)에 의해 걸려있는 2 차원 매개 변수 공간에서 영역을 식별하는 것을 목표로했다.
0.15 fm -3.
결과는 유리한 중성자 스타 EOS가 0.5 −0.7mm 사이의 컬러 초전도 쿼크 물질 코어의 발생에 대해 낮은 발병 질량을 가지며 2.15 -2.22 m m 사이의 최대 질량을 가지고 있음을 보여 주었다.
1.2 −2.0m ℃의 전형적인 질량 범위에서, 이들 별의 반경은 질량과 거의 독립적으로 11.9에서 12.4km 사이이다.
기술적 용어 설명 (Technical Terms)
- Bayesian analysis: 관찰 된 데이터가 주어진 모델의 매개 변수에 대한 확률 분포를 추정하는 데 사용되는 통계적 방법. (Original English Explanation: A statistical method used to estimate the probability distribution over the parameters of a model given some observed data.)
- Hybrid neutron star EOS: 중성자 별에 대한 상태 방정식은 hadronic 물질 (핵과 흥분)과 쿼크 물질 (위, 아래 및 이상한 쿼크)으로 구성된 상태입니다. (Original English Explanation: The equation of state for a neutron star composed of both hadronic matter (nucleons and their excitations) and quark matter (up, down, and possibly strange quarks).)
- Color superconductivity: 쿼크의 단계는 쿼크가 강한 상호 작용으로 인해 쿠퍼 쌍을 형성하여 시간 반전 대칭이 부러지고 에너지 간격을 갖는 상태를 초래합니다. (Original English Explanation: A phase of quark matter where quarks form Cooper pairs due to the strong interaction, resulting in a state with broken time-reversal symmetry and an energy gap.)
- Quark deconfinement transition: Hadronic Matter와 Quark 물질 사이의 위상 전이는 고밀도와 온도에서 Hadrons에 Quarks가 제한되며 더 낮은 밀도 및 온도에서 해독됩니다. (Original English Explanation: The phase transition between hadronic matter and quark matter, where quarks become confined in hadrons at high densities and temperatures, and are deconfined at lower densities and temperatures.)
- DD2 relativistic density functional EOS: 밀도 의존성 핵-메손 커플 링을 갖는 상대 론적 밀도 기능 이론에 기초한 중성자 스타 물질의 방정식에 대한 모델. (Original English Explanation: A model for the equation of state of neutron star matter based on a relativistic density functional theory with density-dependent nucleon-meson couplings.)
- 3DFF nonlocal chiral quark model: 하나의 글루온 교환에 의해 매개되는 비 국소 상호 작용을 포함하는 효과적인 유클리드 액션 기능을 기반으로하는 색상 초전도 2SC 쿼크 물질의 방정식에 대한 모델. (Original English Explanation: A model for the equation of state of color superconducting 2SC quark matter, based on an effective Euclidean action functional that includes nonlocal interactions mediated by one gluon exchange.)
Excerpt (English Original)
Article Bayesian analysis of hybrid neutron star EOS constraints within a nonlocal color superconducting quark matter model Alexander Ayriyan1,2 , David Blaschke1,3,4 , Juan Pablo Carlomagno5,6 , Gustavo A.
Contrera5,6 and Ana Gabriela Grunfeld5,7 * 1 Institute for Theoretical Physics, University of Wroclaw, Max Born Pl.
9, 50-204, Wroclaw, Poland 2 A.
Alikhanyan National Science Lab, Alikhanyan Brothers street 2, 0036 Yerevan, Armenia 3 Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Bautzner Landstrasse 400, 01328 Dresden, Germany 4 Center for Advanced Systems Understanding (CASUS), Untermarkt 20, 02826 Görlitz, Germany 5 CONICET, Godoy Cruz 2290, Buenos Aires, Argentina 6 IFLP, UNLP, CONICET, Facultad de Ciencias Exactas, Diagonal 113 entre 63 y 64, La Plata 1900, Argentina 7 Departamento de Física, Comisión Nacional de Energía Atómica, Av.
Libertador 8250, (1429) Buenos Aires, Argentina2024 * Correspondence: alexander.ayriyan@uwr.edu.pl Abstract: We present a physics-informed Bayesian analysis of equation of state constraints usingDec observational data for masses, radii and tidal deformability of pulsars and a generic class of hybrid 30 neutronoped nonlocalstar equationchiral quarkof statemodel.with colorThe nuclearsuperconductingmatter phasequarkis describedmatter on thewithinbasisa relativisticof a recentlydensitydevel- functional model of the DD2 class and the phase transition is obtained by a Maxwell construction.
We find the region in the two-dimensional parameter space spanned by the vector meson coupling and the scalar diquark coupling, where three conditions are fulfilled: 1) the Maxwell construction can be performed, 2) the maximum mass of the hybrid neutron star is not smaller than 2.0 M⊙and 3) the onset density of the phase transition is not below the nuclear saturation density n0 = 0.15 fm−3.
The[nucl-th] result of this study shows that the favorable neutron star equation of state has low onset masses for the occurrence of a color superconducting quark matter core between 0.5 −0.7 M⊙and maximum masses in the range 2.15 −2.22 M⊙.
In the typical mass…
Contrera5,6 and Ana Gabriela Grunfeld5,7 * 1 Institute for Theoretical Physics, University of Wroclaw, Max Born Pl.
9, 50-204, Wroclaw, Poland 2 A.
Alikhanyan National Science Lab, Alikhanyan Brothers street 2, 0036 Yerevan, Armenia 3 Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Bautzner Landstrasse 400, 01328 Dresden, Germany 4 Center for Advanced Systems Understanding (CASUS), Untermarkt 20, 02826 Görlitz, Germany 5 CONICET, Godoy Cruz 2290, Buenos Aires, Argentina 6 IFLP, UNLP, CONICET, Facultad de Ciencias Exactas, Diagonal 113 entre 63 y 64, La Plata 1900, Argentina 7 Departamento de Física, Comisión Nacional de Energía Atómica, Av.
Libertador 8250, (1429) Buenos Aires, Argentina2024 * Correspondence: alexander.ayriyan@uwr.edu.pl Abstract: We present a physics-informed Bayesian analysis of equation of state constraints usingDec observational data for masses, radii and tidal deformability of pulsars and a generic class of hybrid 30 neutronoped nonlocalstar equationchiral quarkof statemodel.with colorThe nuclearsuperconductingmatter phasequarkis describedmatter on thewithinbasisa relativisticof a recentlydensitydevel- functional model of the DD2 class and the phase transition is obtained by a Maxwell construction.
We find the region in the two-dimensional parameter space spanned by the vector meson coupling and the scalar diquark coupling, where three conditions are fulfilled: 1) the Maxwell construction can be performed, 2) the maximum mass of the hybrid neutron star is not smaller than 2.0 M⊙and 3) the onset density of the phase transition is not below the nuclear saturation density n0 = 0.15 fm−3.
The[nucl-th] result of this study shows that the favorable neutron star equation of state has low onset masses for the occurrence of a color superconducting quark matter core between 0.5 −0.7 M⊙and maximum masses in the range 2.15 −2.22 M⊙.
In the typical mass…
발췌문 (Korean Translation)
비 국소 컬러 초전도 쿼크 물질 모델 Alexander Ayriyan1,2, David Blaschke1,3,4, Juan Pablo Carlomagno5,6, Gustavo A.
Ana Gabriela Grunfeld5,7 * 1 Theoretical Physics, University of Max of Wworne of Wwofaw, Wertain of Max, Wertial of Maxear, Ana Gabriela Grunfeldd5,7 * 내 하이브리드 중성자 스타 EOS 제약 조건에 대한 기사 베이지안 분석.
9, 50-204, Wroclaw, Poland 2 A.
Alikhanyan National Science Lab, Alikhanyan Brothers Street 2, 0036 Yerevan, Armenia 3 Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Hzdr), Bautzner Landstrasse 400, 01328 Dresden, 0126 Advanceds 20, Untermart 20, Untermart 20, Untermark).
Görlitz, Germany 5 Conicet, Godoy Cruz 2290, Buenos Aires, Argentina 6 IFLP, UNLP, Conicet, Digonal 113 Entre 63 Y 64, La Plata 1900, 아르헨티나 7 Departmento de Física, Comisión Nacional de Energía Atómica, av.
Libertador 8250, (1429) Buenos Aires, Argentina2024 * 서신 : Alexander.ayriyan@uwr.edu.pl 요약 : 우리는 Pulsars의 질량, 반경 및 조석 변형성을 사용하여 상태 제약의 방정식에 대한 물리 정보가 포함 된 베이지안 분석을 제시합니다.
STATEMODEL.
색상과 함께 DD2 클래스의 최근에 변호사의 기능적 모델을 상대적으로 습격 한 핵무기 전도체 Matter PhaseQuarkis는 Maxwell 구조에 의해 위상 전이가 얻어진다.
우리는 벡터 메손 커플 링과 스칼라 디카 파크 커플 링에 의해 스피어 된 2 차원 매개 변수 공간의 영역을 발견합니다.
이 연구의 [NUCL-TH] 결과는 유리한 중성자 스타 방정식이 0.5 −0.7 mA, 범위 2.15 −2.22 m m 사이의 최대 질량 사이의 색상 초전도 쿼크 물질 코어의 발생에 대해 낮은 발병 질량을 갖는다는 것을 보여준다.
전형적인 질량에서 …
Ana Gabriela Grunfeld5,7 * 1 Theoretical Physics, University of Max of Wworne of Wwofaw, Wertain of Max, Wertial of Maxear, Ana Gabriela Grunfeldd5,7 * 내 하이브리드 중성자 스타 EOS 제약 조건에 대한 기사 베이지안 분석.
9, 50-204, Wroclaw, Poland 2 A.
Alikhanyan National Science Lab, Alikhanyan Brothers Street 2, 0036 Yerevan, Armenia 3 Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Hzdr), Bautzner Landstrasse 400, 01328 Dresden, 0126 Advanceds 20, Untermart 20, Untermart 20, Untermark).
Görlitz, Germany 5 Conicet, Godoy Cruz 2290, Buenos Aires, Argentina 6 IFLP, UNLP, Conicet, Digonal 113 Entre 63 Y 64, La Plata 1900, 아르헨티나 7 Departmento de Física, Comisión Nacional de Energía Atómica, av.
Libertador 8250, (1429) Buenos Aires, Argentina2024 * 서신 : Alexander.ayriyan@uwr.edu.pl 요약 : 우리는 Pulsars의 질량, 반경 및 조석 변형성을 사용하여 상태 제약의 방정식에 대한 물리 정보가 포함 된 베이지안 분석을 제시합니다.
STATEMODEL.
색상과 함께 DD2 클래스의 최근에 변호사의 기능적 모델을 상대적으로 습격 한 핵무기 전도체 Matter PhaseQuarkis는 Maxwell 구조에 의해 위상 전이가 얻어진다.
우리는 벡터 메손 커플 링과 스칼라 디카 파크 커플 링에 의해 스피어 된 2 차원 매개 변수 공간의 영역을 발견합니다.
이 연구의 [NUCL-TH] 결과는 유리한 중성자 스타 방정식이 0.5 −0.7 mA, 범위 2.15 −2.22 m m 사이의 최대 질량 사이의 색상 초전도 쿼크 물질 코어의 발생에 대해 낮은 발병 질량을 갖는다는 것을 보여준다.
전형적인 질량에서 …
출처: arXiv
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