热密物质性质和夸克星

极高温、极高密物质的组成和热力学性质，对于重离子碰撞以及致密星和黑洞的形成等恒星晚期演化的研究至关重要。虽然近年来大型强子对撞实验的开展和天文观测设备的技术突破大大促进热密物质物态的研究，但其中仍是有许多谜团。为了更好的了解物质在极端高温高密条件下的物态性质，我们对包含各类现代微观三体核力的有限温度Brueckner-Hatree-Fock 理论计算程序进行优化；接着从此理论出发，结合目前最新的超子和K介子实验和理论研究提取出的相互作用，结合由夸克间禁闭势的基本性质出发得到的新的夸克质量-密度相关模型，深入详尽地研究热密物质可能发生的超子、奇异介子K和夸克相变以及它们之间的竞争；讨论含有夸克芯的中子星的稳定性问题及其内部夸克物质的含量；并进一步研究强作用自束缚的夸克星的性质，与普通中子星的性质对比，为从观测上区分中子星与夸克星、证认可能的夸克星候选体提供较可靠的理论依据。

本项目的结果包括两方面内容：（1）热密物质的状态方程；（2）中子星质量的观测确定。. 在第一方面，首先研究短程张量力与高密核物质对称能的密切关系；然后用微观方法确定了高密物质有限温度下现实的状态方程，特别是研究了超子和奇异K介子出现的影响，研究结果可方便的用于超新星爆发的完整模拟，此研究结果在Physical Review C期刊主页报道。. 在第二方面，引入奇异夸克和暗物质为中子星的组分，并首次考虑中子星周围可能存在的暗物质晕的影响，重新分析最近2倍太阳质量中子星的天文观测，给出新的恒星尺度上暗物质粒子质量的限制，最后基于质量-半径关系的理论计算也提供出一种区分中子星和夸克星的方法。. 在项目的执行期间，本项目发表8篇SCI 或ISTP论文，其中4篇发表在PRC、MNRAS 或Astroparticle Physics 期刊上。