近日，空间科学与物理学院核物理交叉科学研究中心博士后张乃波基于由双中子星并合事件提取的潮汐形变度与现有地面核物理实验数据，研究了最近报道的质量为M =  M_sun的中子星PSR J0740+6620对致密丰中子物质状态方程的影响。该工作以题为“Implications of the Mass M =  M_sun of PSR J0740+6620 on the Equation of State of Super-dense Neutron-rich Nuclear Matter”被美国天体物理学杂志(Astrophysical Journal, IF: 5.580)接收并发表。

中子星是自然界中极其罕见的、集四大基本相互作用于一身的致密天体，是连接核物理与天文学等学科的桥梁，其本身就是一个多学科交叉研究的天然实验室，具有极高的科学研究价值。自2013年发现中子星J0348+0432以来，中子星最大观测质量一直为2.01 M_sun，最近，Cromartie等人发现了观测质量为M =  M_sun的中子星PSR J0740+6620。本工作主要研究了以下三个相关问题：1) PSR J0740+6620的发现对高密度处对称核物质性质影响如何？2) PSR J0740+6620的发现对高密度处对称能及相应的质子比例影响如何？3) PSR J0740+6620的发现对中子星物质压强的影响如何？研究发现目前广泛使用并通过各种检验的状态方程很难同时满足高达2.17 M_sun的最大质量与由双中子星并合事件提取的对中子星物质压强的限制。这为核物理理论研究提出了新的挑战。

近期，核物理交叉科学研究中心在中子星研究领域取得系列研究成果：1) 基于对称核物质每核子能与对称能的展开，构建了一种同位旋依赖的参数化状态方程，并通过反转TOV方程的方法研究了天文观测数据对参数化状态方程参数空间的限制 (Astrophysical Journal, IF: 5.551)；2) 基于中子星半径、质量、潮汐形变度的观测数据及因果律条件，提取了对高密度处对称能的限制 (The European Physical Journal A, IF: 2.481)；3) 基于同位旋依赖的参数化状态方程研究了对称能对中子星半径与潮汐形变度的影响 (Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics, IF: 3.534)。

博士后张乃波所在核物理交叉科学研究中心由王守宇教授创建，中心采用联合导师制来指导研究生，重视国际交流，并积极推动交叉科学研究。中心从2013年起开始进行核天体物理研究，研究内容主要包括：中子星的转动性质、探索区分不同种类致密星的判据、中子星冷却、约束核物质状态方程与对称能、双中子星并合引力波等，已发表核天体物理的SCI文章13篇。

作者：张乃波