Constraining the nuclear symmetry energy with PREX-II electroweak form factor data
YUE Tong-Gang, CHEN Lie-Wen · Zhongguo kexue. Wulixue Lixue Tianwenxue · 2025
重核的电弱形状因子之差ΔFCW = FC − FW(FC 为电荷形状因子，FW 为弱荷形状因子) 主要由亚饱和密度ρ2/3 ≡ 2ρ0/3(大约对应于重核的平均密度，ρ0 为核物质饱和密度) 处的对称能斜率参数L2/3 决定。2022 年，PREX-II（Pb Radius EXperiment-II）实验组通过宇称破缺电子弹性散射实验，得到了重核208Pb 的ΔFCW 模型无关的测量结果: ΔF208CW(Pb) = 0.041 ± 0.013。基于扩展Skyrme-Hartree-Fock 能量密度泛函，我们分析了L2/3 和ΔF208CW(Pb) 之间的关系，得到了L2/3 的下限为L2/3 ⩾ 44 MeV，发现比从中子皮厚度推得的结果要小。结合中子星并合引力波等多信使观测数据得到的约束L2/3 ⩽ 68 MeV，本文推得44 MeV ⩽ L2/3 ⩽ 68 MeV。本文还对饱和密度处对称能大小Esym(ρ0) 和斜率参数L(ρ0) 以及208Pb 的中子皮厚度Δr208np (Pb) 进行了分析，得到: Esym(ρ0) = 34.0±2.3 MeV, L(ρ0) = 79±33 MeV 和Δr208 np (Pb) = 0.23±0.04 fm。本文还讨论了这些约束对核物理与天体物理中的一些重要观测量的影响。