Thermal conductivity and phase separation of the crust of accreting neutron stars
最近，人们测量了中子星在长时间爆发后的地壳冷却时间。这些观测结果对地壳的热导率$κ$非常敏感，强烈表明$κ$很大。我们进行分子动力学模拟的结构的外壳的吸积中子星使用复杂的组成，包括许多杂质。该组合物来自于快速质子捕获核合成的模拟，随后是电子捕获。我们发现杂质散射降低了热导率。此外，我们发现相分离。一些具有低原子序数$Z$的杂质集中在模拟体积的子区域中。对于我们的组成来说，固体地壳必须分成不同组成的区域。这可能会导致一个辐射引力波的四极形变的不对称恒星。地壳冷却的观测可以限制杂质浓度。
2009-01-15 astro-ph nucl-th
THERMAL RADIATION FROM MAGNETIZED NEUTRON STARS: A look at the Surface of a Neutron Star.
ROSAT探测到了附近四颗年轻中子星的表面热辐射。假设黑体发射，观测到的光变曲线的显著脉动可以解释为由于地壳磁场对从热的内部向较冷的表面的热流动的影响而产生的大的表面温差。然而，在Geminga中观察到的调制的能量依赖性与黑体发射是不相容的：这种效应将给我们一个强有力的约束模型的中子星表面。
1995-01-11 astro-ph
Multidimensional thermal structure of magnetized neutron star envelopes
最近发射的x射线望远镜已经发现了几颗孤立的中子星。来自这些天体的热辐射可能会限制我们对核物理学的理解，而这一领域是陆地实验无法达到的。为了将观测到的来自中子星的通量转化为约束条件，需要精确计算通过中子星的薄绝缘包层的热传递。我们描述了磁场高达10^{14} G的中子星包层的热结构模型。与以前的工作不同，我们推断的包络模型在两个维度的属性，并精确地占电子相空间的量子化。偶极和均匀磁化的信封被认为是。
1998-08-12 astro-ph
Model atmospheres and thermal spectra of magnetized neutron stars
利用X射线仪器对几颗中子星的热表面辐射进行了高光谱、高空间和高时间分辨率的探测。这些观测允许对源的基本性质进行直接研究，但需要模型大气和光谱进行仔细解释。我们描述了一个强大的和可扩展的实现完全线性化计算孤立冷却中子星的光谱的广泛的温度和磁场。在$B \leq 10^{14}$ G.
2003-03-25 astro-ph
Neutron star envelopes and thermal radiation from the magnetic surface
讨论了中子星包层的热结构，重点讨论了分析结果。从脉冲星冷却和磁星的应用角度，进一步评述了化学成分和强磁场对不透明度和热结构影响的最新研究进展。
2001-03-31 astro-ph
Deconfinement Phase Transition Heating and Thermal Evolution of Neutron Stars
如果是一级相变，则退禁闭相变将导致中子星自旋下降时潜热的释放，我们研究了经历退禁闭相变的中子星的热演化.结果表明，中子星可能被加热到更高的温度，这一特征对于低磁场毫秒脉冲星的高温后期尤为重要。
2007-11-08 astro-ph
Thermal and Electric Conductivities of Coulomb Crystals in the Inner Crust of a Neutron Star
本文计算了密度为$10^{11}$ ~ g/cm $^3 < ρ< 10^{14}$ ~ g/cm $^3$的球形有限尺寸核库仑晶体中电子被声子散射时的相对论简并电子的热导率和电导率。结合前一篇文章的结果（对于较低的$ρ$），得到了简单的统一拟合，它描述了具有任意核组成的物质在$10^3$ ~ g/cm $^3 < ρ< 10^{14}$ ~g/cm $^3$范围内的动力学系数。这些结果对研究中子星的热演化和磁场演化是有效的。分析了由基态物质和吸积物质组成的中子星壳中动力学系数的差异。讨论了中子星壳内磁场的热漂移。
1996-04-28 astro-ph
Thermal Radiation from Cooling Neutron Stars
观测来自中子星的热辐射，可以测量表面温度，并将其与冷却情景进行对比。探测引力红移的谱线可以得到质量半径比。在距离已知的少数情况下，人们可以测量中子星的半径，这对限制中子星内部超致密物质的状态方程特别重要。最后，人们可以推断出中子星表面层的化学成分，这提供了关于中子星形成及其与环境相互作用的信息。本文介绍了活动中子星和射电宁静中子星的热辐射观测结果，重点介绍了钱德拉X射线天文台的观测结果，并讨论了这些结果的一些意义。特别是，我们提出了一个新的解释的热发射检测到的广泛的能量范围（从光学到X射线）从令人费解的对象RX J1856.5-3754
2003-05-22 astro-ph
Influences of neutron star parameters on evolutions of different types of pulsar; evolutions of anomalous X-ray pulsars, soft gamma repeaters and dim isolated thermal neutron stars on the P-P diagram
讨论了中子星的质量、转动惯量、自转、大气不稳定性等参数对中子星演化的影响。结果表明，软伽马中继星、异常X射线源和其它类型的脉冲星在周期-周期导数图上的位置和演化可以用这些天体的B $<10^{14}$ G值来解释。这种方法提供了解释不同类型脉冲星的许多性质的可能性。
2003-09-08 astro-ph
Thermal state of transiently accreting neutron stars
本文研究了瞬态吸积中子星的热态（平均吸积速率为$\dot{M} \sim 10^{-14}-10^{-9}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$），它由吸积物质下沉到恒星内部的深地壳加热决定。我们正式这个问题的冷却中子星的问题直接对应。利用一个简单的模型，我们分析了影响吸积恒星热状态的最重要因素：低质量恒星核心中的强超流性和高质量恒星核心中的快中微子发射（在稠密物质的核子、π介子凝聚、K介子凝聚或夸克相中）。我们简要地比较了结果与软X射线瞬态静止的观察。如果将SAXJ1808.4 -3658（Campana et al.2002）中中子星的静态热光度上限与地壳深部加热联系起来，则支持直接Urca过程的核子中子星核模型。
2003-07-10 astro-ph
Thermal emission from isolated neutron stars: theoretical and observational aspects
大约25年前，随着第一个X射线天文台爱因斯坦的发射，直接研究孤立中子星的热辐射的可能性被打开。ROSAT在1990年代对这项研究作出了重大贡献。目前运行的钱德拉和XMM-牛顿天文台的出色能力大大增加了观测和分析来自中子星表面的热辐射的潜力。将观测数据与热辐射的理论模型（可能形成于中子星大气层）相比较，可以推断出表面温度、磁场、化学成分以及中子星的质量和半径。这些信息，补充模型方程的状态和中子星冷却模型，提供了一个机会，了解超致密物质的基本性质的中子星内部。我回顾了当前的状态和最重要的结果，从模拟中子星热辐射和目前选定的钱德拉和XMM牛顿结果的热辐射从各种类型的这些对象：年龄在200万年到2000万年之间的普通射电望远镜（J1119-6127，Vela，B1706-44，J 0538 +2817，B2334+61，B 0656 +14，B1055-52，Geminga，B 0950 +08，J2043+2740），毫秒级（J 0030 +0451，J2124-3358，J1024-0719，J 0437 -4715），推定的超新星（CXCRJ 061705.3 +222127，RX J0007.0+7302），超新星遗迹中的中心致密天体（特别是1 E 1207.4-5209），以及孤立的无线电安静的中子星。
2007-02-16 astro-ph
Matter and Radiation in Superstrong Magnetic Fields and Thermal Emission from Neutron Stars
现在已经从十几颗孤立的中子星中探测到了热表面发射，包括射电望远镜、无线电宁静的中子星和磁星。这些探测可以提供有关中子星内部物理、磁场和表面组成的重要信息。理解物质的性质和强磁场中的辐射转移对于正确解释观测结果至关重要。我们回顾了目前的理论工作建模磁化中子星大气/表面层，讨论了一些新的性质的物质和辐射转移在强磁场。特别令人感兴趣的是强场真空极化的效应，它极大地改变了磁星的辐射转移和出射X射线光谱。
2003-02-07 astro-ph
Heat blanketing envelopes and thermal radiation of strongly magnetized neutron stars
强（B >> 10 ^9 G）和超强（B > 10^{14} G）磁场深刻地影响着中子星包层中稠密等离子体的许多热力学和动力学特性。特别是，它们在中子星地壳中产生强烈的各向异性热导率，并修改状态方程和大气中的辐射不透明度，这是冷却理论和光谱大气模型的主要成分。因此，中子星的辐射光谱和热光度都会受到磁场的影响。本文简要回顾了这些效应，并论证了磁场强度对孤立中子星热结构的影响，重点讨论了磁星的超强磁场和高温所带来的差异。对于后者，重要的是要适当考虑磁场对热传导和密度ρ> 10^{10} g cm^{-3}的中微子发射的综合影响。我们表明，中微子发射提出了一个B-依赖的冷却中子星的有效表面温度的上限。
2007-09-04 astro-ph
Thermal Relaxation in Young Neutron Stars
中子星壳的内部性质可以通过观测热弛豫的时期来探测。超新星爆炸后，强大的中微子辐射迅速冷却恒星核心，而地壳保持高温。冷却波然后通过地壳传播，由于其有限的导热性。当冷却波到达表面（年龄10-100岁），有效温度急剧下降，从250 eV到30或100 eV，这取决于冷却模型。地壳弛豫时间对亚核密度物质的微观性质（知之甚少）很敏感，如热容、热导率和自由中子的超流性。我们计算冷却模型的新值的电子热导率在地壳内，基于一个现实的处理的形状的原子核。超流体效应可以将弛豫时间缩短4倍。理论冷却曲线与观测结果的比较，提供了一个潜在的强大的方法来研究的性质的中子超流体和极不寻常的原子核在地壳内部。
2000-12-14 astro-ph
Joule heating and the thermal evolution of old neutron stars
我们考虑了中子星壳内磁场耗散引起的焦耳热。这种机制在维持非常古老的中子星相对较高的表面温度方面可能是有效的。热演化计算表明，在演化晚期（$t \geq 10$ Myr），中子星的光度近似等于场耗散释放的能量，与大气模型无关。在该阶段，表面温度可以是$3 \times 10^{4} - 10^{5}$ K的量级。焦耳加热可以在极长的时间（$\geq 100$ Myr）内保持这种高温，与磁场的衰减时间相当。
1998-03-06 astro-ph
Nucleon superfluidity versus thermal states of isolated and transiently accreting neutron stars
中子星（NS）内核的超致密物质的性质通过影响NS内部的中微子发射效率来控制NS的热态。为了探索这些属性，我们面对的热演化理论的NS与他们的热辐射的观测。我们的观测基础包括冷却孤立NS（INS）和NS在软X射线瞬变（SXTs）的静态。我们发现SXT的数据支持了INS的分析结果：NS核外应该存在T_{cp,max} >= 10^9 K的强质子超流性，而排除了T_{cn,max} =（2*10^8 -- 2*10^9）K的弱中子超流性。这里T_{cn,max}和T_{cp,max}是中子和质子的密度相关临界温度的最大值。SXTs的数据还表明：（i）大质量NS的冷却被中微子发射增强，中微子发射比中子库珀配对的发射更强大;（ii）温和的中子超流性，如果可用的话，可能只存在于大质量NS的内核。在后一种情况下，SXT将表现出二分法，即非常相似的SXT可能演变为非常不同的热状态。
2006-11-03 astro-ph
Thermal emission from Isolated Neutron Stars and their surface magnetic field: going quadrupolar?
在过去的几年里，大量的观测资源被用于研究孤立中子星的热辐射。详细的XMM和钱德拉观测揭示了X射线脉冲轮廓中的许多特征，如不对称性，能量依赖性以及脉冲轮廓在数月或数年时间尺度上的可能演变。在这里，我们表明，这些特性可以解释由一个补丁的表面温度分布，这是预期的，如果磁场具有复杂的结构，其中高阶多极子有助于与偶极子一起。我们从理论的角度重新考虑这些效应，并讨论它们对热发射中子星观测性质的影响。
2005-01-06 astro-ph
Thermal conductivity of ions in a neutron star envelope
我们分析了中子星包层中离子的热导率（相当于晶体物质中声子的热导率）。本文采用变分方法和蒙特卡罗方法进行动量-空间积分，计算了原子核晶体中的离子/声子热导率。我们考虑到声子-声子和声子-电子散射机制，并表明声子-电子散射占主导地位，在不太低的密度。从文献中提取了离子液体和离子气体中的离子热导率。离子/声子电导率的数值近似于解析表达式，适用于T>10^5 K和10^5 g cm^-3 < ρ< 10^14 g cm^-3的情况。中子星包层中的典型磁场B~ 10 ^12 G并不影响这种热导率，尽管它们强烈地降低了电子在磁场中的热导率。沿磁场的离子热导率保持比电子热导率小得多。然而，在外部中子星的包层中，它可以大于穿过磁场的电子传导率，这对于冷却中子星中穿过磁场线的热传输是重要的。离子电导率可以大大降低磁化中子星外层包层热传导的各向异性。
2008-03-24 astro-ph cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Thermal structure and cooling of neutron stars with magnetized envelopes
利用现代物理输入研究了具有磁化包层的中子星的热结构。计算了内部温度（T_i）与局部表面温度（T_i）之间的关系，并用解析表达式拟合了磁场强度B（0 ~ 10^{16} G）和任意磁力线倾角的关系。计算了偶极磁场作用下中子星的光度，并拟合为B、Ti、恒星质量和半径的函数。此外，我们还模拟了具有磁化包层的中子星的冷却。特别是，我们分析了超磁化的信封的磁星和磁场的船帆座脉冲星上的中子和质子超流体的临界温度在其核心的测定的影响。
2001-06-19 astro-ph
Thermal structure and cooling of superfluid neutron stars with accreted magnetized envelopes
利用量子化磁场中等离子体的最新热导率以及强磁场中部分电离氢的状态方程和辐射不透明度，研究了具有吸积物质的磁化包层的中子星的热结构.内部和局部表面温度之间的关系计算和拟合的内部温度，磁场强度，场线之间的角度和法线的表面，表面重力，和吸积材料的质量的解析函数。对于不同的吸积质量、内部温度和磁场强度值，计算了具有偶极磁场的中子星的亮度。利用这些结果，我们模拟了具有磁化吸积包层的超流中子星的冷却。我们考虑慢和快冷却制度，特别注意低质量超流中子星的非常缓慢的冷却。在后一种情况下，冷却强烈影响的磁化吸积信封和中子超流性在恒星地壳的综合作用。我们的结果是重要的解释孤立的中子星最热的年龄，如RX J 0822 -43和PSR B1055-52的观测。
2003-09-17 astro-ph
Plasmoid impacts on neutron stars and highest energy cosmic rays
粒子加速的静电极化场所产生的等离子体流经磁场被讨论作为一种可能的加速机制的最高能量宇宙射线。具体而言，等离子体团产生的小行星撞击到中子星磁层被认为是。我们发现，这种影响在合理的速率可能解释所观察到的最高能量宇宙射线的通量和能谱。
2001-04-04 astro-ph
Anisotropic thermal emission from magnetized neutron stars
孤立的中子星的热辐射还没有得到很好的理解。的X射线光谱是非常接近的黑体，但有一个系统的光学过剩通量相对于外推到低能量的最佳黑体拟合。结合观测到的X射线通量脉动，我们可以用表面温度分布的各向异性来解释这一事实.为了解释各向异性的起源，我们研究了具有强磁场的中子星的热辐射.我们在中子星壳和凝聚包层中找到了热输运方程的轴对称定态解。电导率张量中的各向异性是一致的。预期强度的磁场的存在导致表面温度的各向异性。模型的环形组件类似于或大于极向场的定性再现孤立的中子星观察到的光谱特性和变化。我们的模型还预测在0.2和0.6千电子伏之间的能量的光谱特征。
2006-02-24 astro-ph
Thermal radiation from magnetic neutron star surfaces
我们研究了磁性中子星表面的热辐射，其中磁场的凝聚效应产生了大气层和外层的凝聚。这可能发生在足够冷的大气层中，具有中等强度的磁场。在中子星的等温裸表面上，热辐射没有明显的光谱特征，但当能量低于某个阈值时，热辐射会显著降低。然而，由于导热率在磁场线的法线方向和平行方向上非常不同，因此预期磁场的存在会产生高度各向异性的温度分布，这取决于磁场几何形状。在这种情况下，观测到的这种物体的通量看起来非常类似于BB光谱，但在所有能量下几乎以恒定的因子降低。这导致系统性地低估了发射体的面积（因此也低估了其大小），低估系数为5-10（2-3）。
2005-03-18 astro-ph
X-ray Spectroscopy of Thermally Emitting Neutron Stars
我描述了最近的高分辨率X射线光谱的表面发射附近，热发射中子星。我关注RX J0720.4-3125、RX J1308.6+2127和RX J1605.3+3249，它们都具有相似的温度，但在光谱中吸收特征的存在和强度方面有所不同。我讨论了我们在两个源中看到的吸收的可能原因，并得出结论，它可能是质子回旋线吸收，但由于真空共振模式转换的强场量子电动力学效应而减弱。
2003-10-14 astro-ph
Condensed Surfaces of Magnetic Neutron Stars, Thermal Surface Emission, and Particle Acceleration Above Pulsar Polar Caps
在足够强的磁场和/或低温下，中子星表面可能处于凝聚态，其上几乎没有气体或等离子体。这种表面凝聚可以显著影响孤立中子星的热辐射，并可能导致在恒星极盖上方的磁层中形成电荷耗尽的加速区（“真空间隙”）。利用磁凝聚物质凝聚性质的最新结果，定量地确定了磁中子星表面凝聚和真空隙形成的条件。我们发现，如果中子星表面的热能kT小于其内能Q_s的8%左右，就会发生凝聚;如果中子星的自转轴和磁矩指向相反的方向，并且kT小于Q_s的4%左右，就会形成真空间隙。因此，某些中子星可能存在真空间隙加速器。基于这一结果，我们还研究了真空间隙模型中由于曲率辐射和共振/非共振逆康普顿散射而加速电子和正电子的光子发射的对级联物理。我们的级联诱导真空击穿的条件和相关的脉冲星死亡线/边界的计算推广到超强场制度以前的工作。我们发现，逆康普顿散射不产生足够数量的高能量光子的间隙，因此不会导致对级联的大多数中子星参数。我们讨论了我们的研究结果的影响，最近的观测中子星热辐射，以及为检测/未检测到的无线电发射的高B星和磁星。
2008-01-18 astro-ph
Thermal emission from low-field neutron stars
利用OPAL项目的不透明度和状态方程数据，采用完全依赖于频率和角度的辐射传输，提出了一个新的弱磁（B<= 10 e10 G）中子星LTE模型大气网格.我们讨论了与早期模型的差异，包括与详细的NLTE计算的比较。我们认为中子星大气外层的加热可以解释最近用钱德拉和XMM观测到的RX J1856.5-3754和RX J0720.4-3125的无特征X射线谱。
2002-03-04 astro-ph
Thermal Evolution of Isolated Neutron Stars
我对中子星冷却理论进行了总体概述，强调对各种物理成分影响的直观理解，包括最近提出的吸积包层和来自库珀对破裂和形成的中微子发射。我描述了如何目前的数据可能是兼容的“标准模型”和快速冷却的情况下，有或没有调用广泛存在的重子配对。
1997-06-26 astro-ph
Thermal Radiation from Neutron Stars: Chandra Results
钱德拉X射线天文台的卓越性能极大地提高了我们观测和分析来自中子星（NS）表面热辐射的潜力。这样的观测使人们能够测量表面温度，并将它们与NS冷却模型的预测进行比较。探测引力红移的谱线可以得到NS质量半径比。在极少数情况下，当距离已知时，可以测量NS半径，这对于约束NS内部超致密物质的状态方程特别重要。最后，可以推断出NS表面层的化学成分，这提供了有关NS形成及其与环境相互作用的信息。我们概述了最近钱德拉的结果的热辐射从各种类型的NS-活跃的超新星，年轻的无线电安静的中子星在超新星遗迹，老无线电沉默的"暗淡“的中子星-并讨论其影响。
2002-06-11 astro-ph
Polarization of Thermal X-rays from Isolated Neutron Stars
由于磁化等离子体的不透明度取决于辐射的偏振，因此从具有强磁场的中子星大气中出射的辐射被认为是强偏振的。线性偏振度通常约为10- 30%，取决于光子能量、有效温度和磁场。极化谱比强度谱对磁场更敏感。偏振度和位置角都随中子星自转周期而变化，因此偏振脉冲轮廓的形状取决于自转轴和磁轴的取向。此外，由于广义相对论效应对极化有很大的影响，对孤立中子星X射线辐射极化的观测为估算这些天体的质量半径比提供了一种新的方法，这对于阐明中子星内部超致密物质的性质尤为重要。
1999-09-20 astro-ph
Spectral Features in the Thermal Emission from Isolated Neutron Stars: Dependence on Magnetic Field Strengths
我们研究了影响质子回旋强度和磁中子星热谱中原子特征的几种效应。结果表明，当磁场B \ga为10 ^14 G时，真空极化有可能对谱线产生强烈的抑制作用.对于较弱的场（B \la 7 \times 10 ^13 G），表面光谱不受真空极化的影响，因此质子回旋吸收线可以有很大的等效宽度。通过对合成谱的近似计算，我们发现中子星表面磁场的变化会导致谱线的展宽。最近从孤立的中子星RX J1308.6+2127、RX J1605.3+3249和RX J0720.4-3125中探测到的吸收特征可以用质子回旋共振来解释，可能是由于恒星大气中的原子跃迁造成的混合。
2004-02-04 astro-ph
