脉冲星作为20世纪60年代天文学四大发现之一，具备高密度、强引力场和电磁场等极端条件，是得天独厚的宇宙物理实验室，为研究极端条件下的物理提供了可能性。对脉冲星主要的观测性质-质量、半径和引力红移等的研究关键在于对各类极端条件下物质状态方程的深入了解，状态方程由物质的组分和相互作用决定。近年来，天文观测发现存在大质量、高红移的中子星，这一发现使得中子星中超子、K介子凝聚及奇异夸克成分的存在性成为天文学家和物理学家共同关注的重要课题。本文基于相对论平均场(RMF)近似理论，讨论了中子星内部分别出现超子、K介子凝聚等情况下，中子星物质的状态方程以及结构性质的变化，并且利用近年来关于中子星的一系列观测结果对中子星的物态方程进行约束，考察在大质量、高红移中子星内部超子相和K介子凝聚相存在的可能性。 中子星的质量-半径关系可以由Tolman-Oppenheimer-Volkoff(TOV)方程确定，其中需要物质的状态方程作为输入。本论文主要采用相对论平均场近似理论构造相应的状态方程。对于无限大均匀各向同性的核物质系统，传递相互作用的介子场可以由其在均匀核物质基态中的期望值代替。除了传统的引入同位旋标量-标量σ介子、同位旋标量-矢量ω介子和同位旋矢量-矢量ρ介子传递的相互作用，还进一步扩展到包括同位旋矢量-标量δ介子，并讨论其在不同条件下的重要性。在相对论平均场近似理论中，考虑到重子和介子的不同耦合方式，人们通常采用的有Glendenning-Moszkowski(GM)模型、Zimanyi-Moszkowski(ZM)模型和混合微分耦合(thehybridderivativecouplingmodel,HD)模型。本论文中，利用这三种模型分别研究中子星中出现超子和K介子凝聚等奇异相结构下对观测性质的影响，系统考察理论结果的模型依赖性。 计算结果表明，超子的存在会导致中子星状态方程变软，从而降低中子星的最大质量。GM、HD、ZM三种模型下计算得到的中子星的最大质量、引力红移等结果，定性上不依赖于本文所用的相对论平均场模型，具体地，ZM模型比其他两种模型给出的物态方程稍硬一些，则相应的最大质量稍大。本文还分别在三种模型下考察了δ介子对有超子存在的中子星的性质的影响。结果表明，δ介子的存在使物态方程变硬，最大质量变大，并且使带正电超子开始出现的临界密度升高，而带负电超子开始出现的临界密度降低，中性超子开始出现的临界密度几乎不变。同时δ介子使得带电粒子的相对丰度有所提高，中性粒子相对丰度有所降低，从而对中子星的冷却过程产生影响。 本论文还系统讨论了相对论平均场理论的GM、HD、ZM三种模型下的中子星中K介子凝聚的问题。为了简单，这里不考虑超子自由度的存在，对于K介子也采用与核子相同的处理，即也通过交换σ、δ、ω和ρ介子传递相互作用。计算表明，δ介子的相互作用道导致中子星最大质量变大，同样也具有使带电粒子的相对丰度提高、中性粒子相对丰度降低的效应。利用最新观测的结果对中子星的状态方程进行限制，得出了在较浅的K-核光学势情况下，中子星内部可能至少存在正常核物质和K介子凝聚的混合相，在GM模型中可能出现纯的K介子凝聚相的结论。通过比较不同的K-核光学势下的K介子凝聚的结果，得到光学势越浅、状态方程越硬、中子星的最大质量越大的结论。从而进一步推断，即使存在大质量、高红移的中子星，其内部也可能存在K介子凝聚。并且，这一结论基本上不依赖于所采用的模型的细节。