近期，中國科學院近代物理研究所核物理中心的雍高產(chǎn)研究員在核物質(zhì)相結(jié)構(gòu)與中子星“超子謎團”研究中取得進展，相關(guān)研究論文發(fā)表在Physics　Letters　B上。

核物質(zhì)相結(jié)構(gòu)的探測研究是當前國際大科學裝置（如美國RHIC－STAR、德國FAIR、俄羅斯NICA、日本J－PARC以及我國HIAF等）前沿研究熱點之一，其對人們探索宇宙早期、晚期演化奧秘以及對非微擾量子色動力學強相互作用的理解都具有非常重要的意義。STAR合作組近年來主要致力于通過凈質(zhì)子高階關(guān)聯(lián)漲落的實驗測量來研究核物質(zhì)相變臨界點，但最新STAR高統(tǒng)計量實驗數(shù)據(jù)似乎沒有顯示凈質(zhì)子高階關(guān)聯(lián)函數(shù)的明顯漲落。

“大質(zhì)量中子星內(nèi)部存在超子”幾乎是所有理論家的共識。但中子星內(nèi)部超子的存在會導致預期的中子星最大質(zhì)量明顯小于天文觀測值，這就是所謂的中子星“超子謎團”。解決這一謎團的關(guān)鍵是確定高重子密度下的超子勢。STAR實驗等基于金－金原子核碰撞來探測超子勢，卻很難剔除掉當前看來依然未知的、非奇異重子高密核物質(zhì)狀態(tài)方程等對超子產(chǎn)生及其集體流的影響。

基于改進的、能夠同時再現(xiàn)相關(guān)能區(qū)不同實驗數(shù)據(jù)的多相輸運模型模擬研究，研究人員發(fā)現(xiàn)單－雙奇異重子比值以及質(zhì)子橢圓流敏感于重離子碰撞中的夸克物質(zhì)形成。通過與實驗數(shù)據(jù)比較，研究發(fā)現(xiàn)金－金原子核碰撞生成夸克物質(zhì)的臨界碰撞質(zhì)心能量大約在4　GeV左右，率先給出了核物質(zhì)強子－夸克相變邊界上的一個“點”。

圖1.?多相輸運計算的單－雙奇異重子比值（左）以及質(zhì)子橢圓流（右）與實驗數(shù)據(jù)的比較

研究人員還基于考慮平均場的核內(nèi)級聯(lián)模型及熱剩余退激模型，率先提出利用超子、超核次級束流來研究超子－核子相互作用及高重子密度下的超子勢，通過測量反應中發(fā)射的超子提取常密、高密核物質(zhì)中的超子勢。這種探測研究超子勢的方法最大限度地減少了各種理論的不確定性。此外，研究還討論了相關(guān)實驗的可行性。

圖2.?級聯(lián)模型并合統(tǒng)計模型計算的Lambda超子散射角分布（左）以及Lambda超核碰撞超子快度分布（右）

文章鏈接：https：／／doi．org／10.1016／j．physletb．2023.138051

https：／／doi．org／10.1016／j．physletb．2023.138327

https：／／doi．org／10.1016／j．physletb．2024.138662