천문·천체물리
액시온이 하이브리드 별에 미치는 영향: 더 이른 하드론-쿼크 상전이와 더 큰 쿼크 물질 핵
하드론 상은 개선된 아이소스핀·운동량 의존 상호작용(ImMDI) 모형으로, 쿼크 상은 액시온으로 수정된 고바야시-마스카와-'t Hooft(KMT) 상호작용을 포함한 3-플레이버 남부-요나라시니오(NJL) 모형으로 기술해, 맥스웰 구성(Maxwell construction) 안에서 하이브리드 별의 성질과 핵에서 일어날 수 있는 하드론-쿼크 상전이를 분석했다. 연구 결과 액시온 장 a/f_a는 쿼크 물질의 상태방정식을 약간 단단하게(stiffen) 만들지만, 하드론-쿼크 상전이를 훨씬 낮은 바리온 밀도로 이동시키며, 이 두 효과가 경쟁해 하이브리드 별 물질의 상태방정식을 오히려 부드럽게 만들 수도 있다는 점에서 벡터 결합 상호작용의 효과와 다르다. 그 결과 액시온 장은 하이브리드 별의 최대 질량에는 약한 영향만 주지만, 특히 벡터 결합이 약한 경우 쿼크 핵의 질량과 반지름을 크게 증가시킨다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)