QCD相图与脉冲星性质

Pulsars are an ideal laboratory to study the form and properties of strongly interacting matter due to the high inner density and rich astronomical observational data. This project investigates the phase structure of strongly interacting matter, including the matter from, phase boundaries, and critical points of the phase diagram in the temperature-density-isospin space, and the application to structure and properties of pulsars. Specially, we concentrate on the frontier problems in modern nuclear physics relevant to quark matter, such as the constituent-matter form, mass-radius relation, macroscopic properties of millisecond massive pulsars, deconfinement and chiral restoration phase transitions, the formation and evolution of quark-gluon plasma in high-energy heavy-ion collisions, and the production possibility and detection signals of strangelets in the isentropic process etc. We expect to deepen the investigation of strongly interacting matter and the knowledge of new-form mater.

脉冲星由于内部密度很高且有丰富的天文观测数据，是研究强作用物质形态和性质的天然实验室。本项目拟细致研究强作用物质的相结构，包括温度-密度-同位旋空间各区域的物质形态、相边界，临界点等，并应用于研究脉冲星的结构特性，特别是与夸克物质相关的现代核物理前沿问题如大质量毫秒脉冲星的物质构成、质量半径关系、以及其它宏观性质，退禁闭相变与手征恢复，高能重离子碰撞实验中夸克胶子等离子体的形成和演化，以及等熵过程中产生奇异子的可能性和探测信号等。期望进一步深化强相互作用规律的研究和强作用物质新形态性质的认识。

我们细致研究了强作用物质（核物质，夸克物质）的性质和相图等，包括不同温度、密度环境、以及有限体积效应等，并应用于研究相关的现代核物理前沿问题，如致密星结构，与集体模式相关的输运特性，重离子碰撞中的粒子产生等。我们在理论上根据QCD基本精神构建既包含禁闭作用也包含微扰效应的夸克模型，在应用上结合脉冲星天文观测和重离子实验数据、以及理论推导限定模型参数，得到一系列很有意义的结果，加深了我们对相互性质和新物质形态的认识。