物理与材料科学学院教师童辉博士及其合作者在The Astrophysical Journal上发表论文“Nuclear Matter and Neutron Stars from Relativistic Brueckner–Hartree–Fock Theory”，该论文从真实的核子-核子相互作用出发，利用相对论第一性原理计算研究了核物质与中子星的性质。

中子星是宇宙中最为致密的天体之一，其中心密度可以达到核物质饱和密度的5-10倍。中子星性质的天文观测对于理解致密核物质状态方程(EOS)至关重要。理论上，已有许多不同的核多体理论方法被用于研究EOS。其中，基于真实核子-核子相互作用的相对论Brueckner-Hartree-Fock (RBHF)理论可以在不包含三体力的情况下，给出对称核物质经验饱和特性的满意描述。然而，由于RBHF理论计算的复杂性，存在不同的提取单粒子势的方法，包括仅考虑Dirac空间中正能态的动量无关近似方法、投影方法以及最近发展的完备Dirac空间的RBHF理论。完备Dirac空间的RBHF理论解决了近30年其他近似方法对单粒子势同位旋依赖性的争论。本文利用最新的RBHF理论研究了核物质与中子星的性质。研究表明，中子星在密度 = 0.43 fm?3时将发生直接URCA过程，此时质子分数 = 0.13。1.4倍太阳质量中子星的半径和潮汐形变分别为11.97 km和376。与仅考虑Dirac空间中正能态的近似方法相比，完备Dirac空间的RBHF理论预言了更软的核物质对称能，更符合双中子星并合引力波信号的天文观测约束。 

图1. RBHF理论给出的中子星潮汐形变随质量的变化，其中红色实线表示完备Dirac空间的结果。引力波事件GW170817给出的约束如图中误差棒所示。

该工作于2022年5月12日发表于学术期刊The Astrophysical Journal【The Astrophysical Journal, 930: 137 (2022)】。物理与材料科学学院教师童辉博士为论文的第一作者，其他合作者包括重庆大学王锶博博士和南开大学王宸璨博士。

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac65fc