Hybrid equation of state with pasta phases, and third family of compact stars

パスタ相を含むハイブリッド状態方程式と、第3系列の高密度天体

Maslov, K.*; 安武 伸俊*; Blaschke, D.*; Ayriyan, A.*; Grigorian, H.*; 丸山 敏毅  ; 巽 敏隆*; Voskresensky, D. N.*

Maslov, K.*; Yasutake, Nobutoshi*; Blaschke, D.*; Ayriyan, A.*; Grigorian, H.*; Maruyama, Toshiki; Tatsumi, Toshitaka*; Voskresensky, D. N.*

ハドロン-クォーク相転移に対するパスタ相の及ぼす影響を、相対論的平均場による状態方程式に関してしらべた。パスタ相の存在をフルに考慮した数値計算による状態方程式と従来の2相の内挿による混合相の状態方程式を比較した。ハドロン相・クォーク相双方に対して混合相の状態方程式がMaxwell構成法とほぼ一致する表面張力の限界値が得られた。そしてその値は理論による推定値とよく一致した。また、ベータ平衡な中性子星物質まで理論を拡張することで、ハイブリッド高密度星の構造と第3系列のロバストネスに対するパスタ相の影響を議論した。

The effect of pasta phases on the quark-hadron phase transition is investigated for a set of relativistic mean-field equations of state for both hadron and quark matter. The results of the full numerical solution with pasta phases are compared with those of an interpolating construction used in previous works, for which we demonstrate an adequate description of the numerical results. For each pair of quark and hadron matter models the critical value of the surface tension is determined, above which the phase transition becomes close to the Maxwell construction. This result agrees well with earlier theoretical estimates. The study is extended to neutron star matter in beta equilibrium with electrons and muons and is applied to investigate the effect of pasta phases on the structure of hybrid compact stars and the robustness of a possible third family solution.