中性子星内部の物質の状態方程式は何か？
中性子星の核は物質を核密度の数倍に圧縮する——実験室で到達不可能な領域である。状態方程式は最大質量・半径・潮汐変形性、そして核にハイペロン・クォーク物質・新相が含まれるかを決定する。
難しい理由
高密度・低温のQCDは数値的に扱いにくい（符号問題）。質量–半径測定には数kmの誤差があり、異なるEOSファミリーは単一の観測量では互いを模倣しうる。
現在の証拠
太陽質量2倍のパルサーが最大質量の下限を厳しく規定し、NICERのX線パルスプロファイル解析はPSR J0030+0451とJ0740+6620でR≈12–13 kmを与え、GW170817の潮汐信号は硬すぎるEOSを否定。結果として実行可能なEOSの帯は狭まったが依然約10 kmの幅がある。
考えられるアプローチ
NICER/STROBE-Xによるより精密な半径測定、将来の合体検出（合体後ringdownを含む）からの重力波潮汐パラメータ、マルチメッセンジャー制約にアンカーした重イオン衝突データ、格子上QCDとカイラル有効場理論の進展。
関連トピック
出典
- Neutron Stars — NASA Science
- Neutron Stars — NASA Science updates — NASA Science
- Gravitational-Wave Science — LIGO Scientific Collaboration
- Pulsars — NASA Science