BESⅢ测量(日)(1530)-→γ(日)-的蒙特卡洛研究

基于BESⅢ合作组的离线软件框架BOSS,利用该合作组产生的1 225 M单举J/Ψ事例,研究在BESⅢ探测器上实现测量到超子辐射稀有衰变过程Ξ(1 530)-→γΞ-的分支比的可能性.以无信号事例的单举J/Ψ事例样本为背景样本,以纯信号蒙特卡罗事例为信号样本,控制信号事例,在分别假设观测到Ξ(1 530)-→γΞ-衰变过程信号显著水平为3σ和5σ的情况下,得到该衰变过程对应的分支比.     

超子同位旋相互作用能对超子星转变密度的影响

利用相对论平均场理论, 考虑重子八重态{n,p,Λ,Σ^-,Σ⁰,Σ⁺,Ξ^-,Ξ⁰}, 研究了超子同位旋相互作用对超子星转变密度的影响. 结果表明: 考虑超子同位旋相互作用, 当x_ρΣ分别取2,1,2/3时, 超子星的转变密度逐渐降低; 当重子数密度取为超子星转变密度时, Λ和Ξ^-超子对超子星转变密度贡献最大, 二者之和约占总超子数的80％;  Ξ^-超子的数量随x_ρΣ的减小而降低,  Λ超子的数量分别占总超子数的34.2％,35.8％和33.8％.     

超子耦合参数对前身中子星引力红移的影响

利用相对论平均场理论,考虑重子八重态{n,p,Λ,Σ-,Σ0,+,Ξ-,Ξ0}, 研究了超子耦合参数对前身中子星引力红移的影响. 研究发现：作为中心能量密度函数的引力红移随中心能量密度的增大而增大,并且它对超子耦合参数较敏感.对于不考虑超子的情形,引力红移最大.同时作为质量函数的引力红移对超子耦合参数也较敏感;我们的计算结果间接地被证明与天文观测相符. 研究还发现,作为M/R函数的引力红移对超子耦合参数不敏感.     

超子耦合常数对中子星性质的影响

采用相对论平均场理论(RMFT)下的GL85参数组,在考虑超子(Λ,Σ+,Σ0,Σ-,Ξ0,Ξ-)自由度下,研究超子耦合常数的选取对中子星内粒子数密度分布、状态方程及质量-半径关系的影响.结果表明:随着超子耦合常数的增大,超子Σ-的出现密度增大,其他超子(Λ,Σ+,Σ0,Ξ0,Ξ-)的出现密度变小,状态方程变硬,中子星的引力质量变大而半径变小;当超子耦合常数从0.4增大到1.0时,中子星质量从1.36M⊙(M⊙=1.99×1030kg为太阳质量)增大到1.97M⊙,相应的半径由12.1km减小到11.3km.并得到与中子星质量下限(1.4M⊙)对应的超子耦合常数值.     

自相互作用对超子星转变密度的影响

利用相对论平均场理论,考虑重子八重态｛n,p,Λ,Σ^-,Σ⁰,Σ⁺,Ξ^-,Ξ⁰｝, 研究了自相互作用对超子星转变密度的影响。研究发现:考虑到自相互作用的贡献,超子星的转变密度增大;超子Λ,Ξ^-,Σ^-和Ξ⁰出现时的重子数密度降低,而Σ⁰和Σ⁺超子出现时的重子数密度增加; 对于超子星转变密度,超子数密度贡献最大的是Λ和Ξ^-超子,占总超子数密度的80％以上;自相互作用的存在使得超子Ξ^-和Ξ⁰的贡献增大,而使Λ,Σ^-,Σ⁰和Σ⁺超子的贡献减小。     

超子同位旋相互作用对中子星性质的影响

作者从相对论平均场理论出发，考虑到核子、超子和介子的自由度，研究了不同∑超子同位旋相互作用对中子星性质的影响．经计算发现，大的三超子与ρ介子耦合常数对中子星中∑^-超子的出现有抑制作用，当该耦合常数超过1．4时，不会有∑^-出现，同时其它超子(比如∧，虽Е^-等)则在更小的密度下生成．该同位旋耦合常数亦对中子星物质的状态方程有影响，耦合常数越大，状态方程越硬，得到的中子星的最大质量越大．由计算结果得中子星的最大质量为1．3～1．4M⊙(M⊙为太阳质量)，与观测结果基本相符。     

超子物理

评述了产生子的极化，重子八重的磁矩，弱辐射超子衰变，重子的半轻子衰变理论和实验的现状及待解决的问题。     

超子同位旋相互作用对中子星转动惯量的影响

 利用相对论平均场理论,考虑重子八重态{n,p,Λ, Σ^-, Σ⁰, Σ⁺,Ξ^-,Ξ⁰},研究了超子同位旋相互作用对中子星转动惯量的影响.研究发现:考虑到超子同位旋相互作用,当x_ρ 分别取2,1,2/3时,中子星的转动惯量依次减小,同一中子星质量以及当半径R>13.961km时同一中子星半径所对应的转动惯量也均依次减小;而当半径R<13.961km时,对同一中子星半径所对应的转动惯量来说,x_ρΣ=2/3对应的转动惯量最小,x_ρΣ=2所对应的较大,而x_ρΣ=1 相应的转动惯量最大.     

超子排斥势和弱吸引势对中子星性质的影响

从相对论平均场理论出发,研究了不同超子势下,超子耦合常数对中子星性质的影响．对4种不同的超子势进行了计算,计算发现,∑强排斥势和Ξ的弱吸引势都将抑制超子的产生．作者通过对不同超子势的计算得到以下结果：∑排斥势越强,状态方程越硬,其所得中子星的最大质量越大．计算得到中子星的质量为1．32～1．45M⊙（M⊙为太阳质量）,与实际观测基本符合．     

大质量中子星可包含超子

在相对论平均场理论(RMFT)框架下考虑超子自由度, 用7个参数组计算中子星的质量, 并分析超子耦合常数对中子星最大质量的影响. 结果表明: 对应状态方程（EOS）较硬的3个参数组（NLSH,NL3,NL2）, 中子星的最大质量可达已观测到中子星PSR J0348+0432和PSR J1614-2230及双中子星合并GW170817中给出的质量, 即大质量中子星结构中可包含超子相; 随着超子耦合常数χ的增大, 状态方程变硬, 中子星最大质量增大; 当NLSH参数组的χ≥0.6时, 中子星最大质量均大于2M⊙（M⊙为太阳质量）. 因此, 合理选择状态方程较硬的参数组与较强超子耦合常数可获得大质量中子星.