Influence of the nuclear symmetry energy on the structure and composition of the outer crust
我们回顾和扩展与非相对论性核平均场计算的核对称性能量的结构和组成的非吸积中子星的外壳的影响以前的研究。首先,我们开发了一个简单的“玩具模型”,以了解决定外壳结构和组成的最相关的量:核对称能和电子气的压力。虽然后者是一个确定的数量,前者-特别是它的密度依赖性-仍然缺乏一个准确的表征。因此,我们专注于核对称能对地壳成分的影响。为此,我们采用不同的核模型,是准确的地球核的描述。我们表明,这些模型与刚性对称能量--即,那些产生较厚的中子皮在重核和具有较小的对称能量在低于正常的核密度-产生更多的外来同位素在恒星地壳比他们的软同行。
2011-09-14 astro-ph.SR nucl-th
On the Crustal Matter of Magnetars
本文研究了磁星地壳区(包括地壳外区和地壳内区)致密亚核物质的某些性质。在强量子化磁场存在的情况下,对地壳外层物质采用了相对论的TF模型。地壳外层的压缩物质是金属铁的晶体,被球对称的Wigner-Seitz(WS)细胞的规则阵列所取代。在内地壳区域,铁和较重的富中子核以及电子和自由中子的混合物被考虑。核质量公式采用传统的Harrison-Wheeler(HW)和Bethe-Baym-Pethick(BBP)状态方程。在地壳的外层和内层,致密地壳物质的特性发生了许多显著的变化。
2009-09-07 astro-ph.SR nucl-th
Pairing properties of the inner crust of neutron stars at finite temperature
我们使用Hartree-Fock-Bogoliubov(HFB)形式在有限温度下研究了中子星内壳的热性质。我们比较我们的结果与解决相同的方程,但在BCS近似。我们观察到,对于内地壳的最外层区域,这两种方法可以显示出重要的差异,特别是当我们用它们来计算系统的中子比热时。
2014-03-20 nucl-th
Symmetry energy effects on location of the inner edge of neutron star crusts
研究了对称能对中子星壳内边缘位置的影响。为了检验非对称核物质状态方程的抛物近似在确定跃迁密度$n_t$和跃迁压力$P_t$时的准确性,采用了三种唯象模型。结果证实了这样的说法,即由于假设先验的状态方程是抛物线的误差可能会引入一个大的错误,在确定的相关属性的中子星的地壳部分的转动惯量和旋转中子星的临界频率。
2012-06-21 astro-ph.SR nucl-th
Equation of state and thickness of the inner crust of neutron stars
本文用相对论平均场核模型,在P-Fermi近似下研究了冷、暖中子星内壳$β$稳定团簇的胞腔结构。计算了中子星的内壳和面相的相对尺寸,讨论了对称能量斜率参数$L$对中子星壳轮廓的影响。结果表明,虽然总地壳的大小主要是由不可压缩模量,内地壳的相对大小取决于$L$。结果表明,当$L$值较小时,内地壳占地壳总量的比例较大。最后,它表明,在有限的温度下,在$β$ -平衡物质的面食相基本上熔化以上$5-6$ MeV,和棒状和片状结构的起始密度不依赖于温度。
2014-04-10 nucl-th
Collective Modes in the Superfluid Inner Crust of Neutron Stars
中子星的内壳在相关的温度下被认为是超流体。因此,中子准粒子的贡献,地壳的热力学和输运性质的强烈抑制的配对间隙。然而,中子气体仍然具有低能量激发,即长波长集体模式。我们总结了不同的方法来描述集体模式的结晶相的内地壳,并提出了一个改进的模型,用于描述集体模式的面食阶段内超流体流体动力学。
2015-06-01 nucl-th
Constraints on the inner edge of neutron star crusts from relativistic nuclear energy density functionals
在相对论核能密度泛函的框架下,用数值方法分析了中子星液核-固体壳内缘的跃迁密度$n_t$和压力$P_t$.从一个泛函出发,根据有限核的实验结合能,在有限核的等矢量性质所决定的范围内,改变相应的对称能的密度依赖关系,我们估计了中子星核壳跃迁密度和压力的约束条件:$0.086 \ {\rm fm}^{-3} \leq n_t < 0.090 \ {\rm fm}^{-3}$和$0.3\ {\rm MeV \ fm}^{-3} < P_t \leq 0.76 \ {\rm MeV \ fm}^{-3}$ .
2010-04-22 astro-ph.SR nucl-th
Structure and composition of inner crust of neutron stars from Gogny interactions
详细了解中子星的内壳性质对于解释不同的现象,如脉冲星故障或中子星合并中{ \it r-过程}位置的可能性可能是重要的。在文献中已经表明,像壳层修正或配对这样的量子效应可能在确定中子星内壳的组成中起着相关的作用。本文利用有限程Gogny相互作用构造了内地壳的物态方程,其中平均场和对场都是用同一相互作用计算的。我们已经使用了半经典变分Wigner-Kirkwood方法以及壳和配对修正计算Strutinsky积分方法和BCS近似,分别。我们的结果进行了比较与一些流行的模型从文献中。我们报告了一个统一的状态方程的内壳和核心计算的D1 M * Gogny力,这是专门制作的天体物理计算。
2020-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Neutron star inner crust: effects of rotation and magnetic fields
我们研究了pasta相对旋转和磁化中子星性质的影响。为了研究这样的系统,我们利用两个不同的相对论平均场统一的内部地壳-核心状态方程,具有不同的密度依赖的对称性能量,和一个内部地壳内计算的一个N-Fermi计算。特别注意的是壳核过渡密度,和面食阶段对恒星的全球性质的影响。通过自洽求解爱因斯坦-麦克斯韦方程组计算了强磁场和快速旋转的影响,同时考虑了离心力和洛伦兹力引起的各向异性。计算了赤道面上磁场中性线的位置和洛伦兹力的最大值。讨论了它们进入内地壳区的条件。我们验证了具有较大对称能量斜率的模型对磁场的变化表现出更高的敏感性。洛伦兹力的最大值之一,以及中性线,在一定的频率范围内,落在内地壳区域内。这可能会对地壳断裂产生影响,并有助于解释与星震相关的现象。
2020-09-08 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Nuclear Reactions in the Crusts of Accreting Neutron Stars
对静止期瞬间吸积的中子星的X射线观测提供了有关中子星壳结构和致密物质性质的信息。解释观测数据需要了解在吸积过程中加热和冷却地壳的核反应,并确定其非平衡组成。在此,我们利用一个完整的核反应网络,对一系列初始成分,详细地确定了内地壳中质量密度为2 E12 g/cm^3的深度以下的典型核反应序列。反应顺序与以前的工作有很大不同。我们发现,无论初始成分如何,在向内地壳过渡的过程中,地壳杂质都有明显的减少,尽管壳层效应会在一定程度上延迟纯地壳的形成,使其密度超过2 E12 g/cm^3。这自然地解释了从对广泛系统的观测中推断出的小的内地壳杂质。例外的是初始成分A >= 102核,其中内壳由于N = 82壳层闭合而保持不纯,杂质参数为Qimp~20。在协议与以前的工作,我们发现,核加热是相对强大的,独立的初始组成,而冷却通过核Urca循环在外壳中强烈依赖于初始组成。这项工作为今后研究地壳模型对核物理的敏感性奠定了基础,并为现实的地壳模型提供了成分剖面图。
2018-04-21 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Nuclear symmetry energy and core-crust transition in neutron stars: a critical study
指出核对称能在饱和密度$L$处的斜率是决定中子星壳质量和宽度的一个关键量。本文阐明了$L$与核壳转换的关系。我们确认,过渡密度是健全的相关性与$L$,尽管模型之间的差异,我们提出了一个清晰的理解,这种相关性的基础上,广义液滴模型。使用大量的核模型,我们评估的色散影响之间的相关性的转变压力$P_t$和$L$。从一个详细的分析表明,这种相关性是弱的,由于不同的条款之间的取消。等矢量系数$K_{\rm sym}$和$L$之间的相关性在此讨论中起着至关重要的作用。
2010-09-07 astro-ph.SR nucl-th
Systematic analysis of inner crust composition using the extended Thomas-Fermi approximation with pairing correlations
本文利用扩展的B-Fermi近似、Strutinsky积分修正壳效应和BCS近似对中子星内壳的化学组成进行了系统的研究。选择了15个Skyrme泛函,它们覆盖了无限核物质的重要体性质的值的范围,同时还具有具有不同刚度的纯中子物质(PNM)状态方程(EoS)。我们发现,一个功能的低密度PNM EoS与内地壳的核团中发现的质子数,并在低密度区域的内地壳,与压力。
2021-04-06 nucl-th
Strong magnetic fields: neutron stars with an extended inner crust
利用相对论平均场模型,确定了在强磁场作用下,中子星内壳中可能存在的团簇物质的形成。正如已经预测从计算的不稳定模式导致的密度波动在亚饱和密度,我们确认在目前的工作中,磁场强度的顺序为$\approx 5 \times 10^{16}$ G至$5 \times 10^{17}$ G,面食阶段可能会发生密度远高于零场壳核过渡密度。这证实了地壳的伸展可能比预期的要大。团簇化物质的平衡结构对磁场的强度非常敏感。结果,磁场的衰减可能引起内部应力,这可能导致内部地壳晶格的屈服和断裂。
2021-06-01 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Symmetry energy, unstable nuclei, and neutron star crusts
非均匀核物质的唯象方法可以用均匀核物质的物态方程描述原子核和中子星壳的基本性质。我们回顾了一系列的研究,我们已经开发出这种方法。我们从200多个与稳定核的经验质量和电荷半径相一致的状态方程开始,然后应用它们来描述不稳定核的物质半径和质量,质子弹性散射和不稳定核的总反应截面,以及中子星壳中的核,包括核团。最后,我们讨论了约束密度依赖的对称性能量的不稳定核的实验,甚至在软γ射线中继器的巨型耀斑的准周期振荡的观测的可能性。
2013-09-06 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Superfluid properties of the inner crust of neutron stars. II. Wigner-Seitz cells at finite temperature
研究了有限温度下不同对泛函下中子星内壳的超流性质。我们推广了上一篇文章中采用的形式,包括温度的影响,以计算每个给定的维格纳-塞茨盒的比热。计算是针对两个成对力Gogny D1和$V_{\text{low-k}}$进行的,具有有限的范围和密度依赖的接触相互作用。我们以这样一种方式比较的配对强度和范围内地壳的热性质的影响。
2012-11-12 nucl-th
Inner crust of neutron stars with mass-fitted Skyrme functionals
用T = 0版本的TETFSI计算了零温下中子星内壳的物态方程和成分(温度相关的扩展Fermi-Fermi加Strutinsky积分)方法,对于基于Skyrme型力BSk 19、BSk 20和BSk 21的三个泛函族中的每一个,其特征在于不同程度的势能刚度,以及SLy 4功能。我们还解决了托尔曼-奥本海默-托洛霍夫方程计算内地壳的质量分布。定性相似的结果被发现为所有四个泛函,特别是质子数每维格纳-塞茨细胞是在所有情况下等于40整个内地壳。
2012-06-01 nucl-th
Nuclear Superfluidity and Specific Heat in the Inner Crust of Neutron Stars
分析了中子星壳内物质对关联的温度依赖性。研究是在有限温度HFB的方法,并通过使用零范围的配对力调整无限中子物质的配对属性。在同样的方法中,我们研究了内部地壳的比热如何取决于温度,物质的不均匀性,以及用于对力的假设。结果表明,在物理相关的密度范围内,内壳物质的配对性质显著地依赖于温度。有限温度HFB计算还表明,比热是相当敏感的核集团内部地壳的存在。然而,比热变化最剧烈的是由中子物质超流性的情况所决定的。
2004-03-07 astro-ph nucl-th
Impacts of the Nuclear Symmetry Energy on Neutron Star Crusts
利用相对论平均场论,采用共存相方法和自洽的K-Fermi近似方法,研究了核对称能对中子星壳在较宽密度范围内性质的影响.结果表明,核对称能及其密度斜率在确定帕斯塔相和壳核相变中起着重要作用。
2015-12-12 nucl-th
Spectrum of shear modes in the neutron-star crust: Estimating the nuclear-physics uncertainties
本文利用手征有效场论(EFT)的相互作用建立了中子星内壳模型,计算了中子星内壳的物态方程、剪切性质和地壳剪切模谱。我系统地研究与核物理输入,地壳成分,中子夹带,并估计其对地壳剪切性质和剪切模式谱的影响的不确定性。我发现不确定性主要来自两个来源:中子物质状态方程和中子夹带。我比较了地壳剪切模式的频谱观测频率的准周期振荡的余辉的巨大$γ$射线爆发,发现所有这些频率可以描述的不确定性,这是,但是,目前太大推断中子星属性从观测。
2017-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Upper limits on the observational effects of nuclear pasta in neutron stars
奇异的核形状存在于底部的中子星内地壳-核“面食”-观测现象的影响进行了估计,通过比较的限制情况下,这些阶段有一个消失的剪切模量,他们有一个结晶固体的剪切模量。我们估计扭转地壳振动和最大四极椭圆度地壳可持续的影响。地壳成分和过渡密度计算一致的全球性,使用液滴模型与散装核物质状态方程(EoS),允许系统的变化的核对称性能量。对称能J及其在核饱和密度下的密度依赖性L是决定地壳厚度、可能出现面食的密度范围以及诸如半径和转动惯量等全局性质的主要核输入。我们显示的重要性,计算全球中子星属性在同一基础上的地壳EoS,并表明,在实验可接受的L值的范围内,面食阶段可以改变地壳频率的三个因素,超过超流性的影响,地壳模式,并减少最大四极椭圆可持续的地壳的数量级。意大利面阶段的签名和对称能量对潜在的可观测量的密度依赖性突出了使用天体物理观测来约束致密的富含中子的物质的EoS和意大利面阶段的属性的可能性。
2011-08-11 astro-ph.SR nucl-th
Equation of state and composition of the inner crust of an accreting neutron star: multicomponent model
要正确解释瞬时吸积中子星的X射线观测结果,需要对这些天体的核物理过程进行建模。我们考虑一系列的核反应,这些核反应驱动着一颗吸积中的中子星的地壳成分,并使中子星升温。我们构造了多组分方法,用简化的分步方式描述核反应动力学。通过中子的发射和俘获,核子在原子核之间的重新分配被证明会显著影响核反应链和内地壳的组成。特别是,即使外壳具有单组分成分,内壳中自由中子的出现也会导致反应链的分支和多组分成分的形成。我们采用可压缩液滴核模型,其中包括自由中子对核能的影响。它使我们能够计算密度达到ρ~ 2 \times 10^{13} g cm^{-3}的物质的组成、加热剖面和物态方程。
2020-01-27 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Superfluid Properties of the Inner Crust of Neutron Stars
本文用自洽HFB方法分析了中子星壳内物质的超流性质。中子星是由核团簇浸没在稀中子气体中形成的。计算是用两个配对力进行的,固定的,以便在无限的核物质中获得由Gogny力或诱导相互作用提供的配对间隙。结果表明,核团簇可以抑制或增强内壳物质内部的配对关联,这取决于周围的中子密度。在地壳内的配对场的配置文件是相当相似的两个配对力,但配对间隙的值急剧减少的力,模拟无限中子物质的极化效应。
2004-03-07 nucl-th
Pairing Correlations and Thermodynamic Properties of Inner Crust Matter
在这篇评论文章中,我们讨论了核团簇应该与非定域中子共存的密度区域内地壳物质的配对相关性的影响。在有限温度Hartree-Fock-Bogoliubov方法的框架下,使用零程核力来处理对关联。在简短的介绍和形式主义的介绍之后,我们讨论了配对相关如何影响内地壳物质的结构,即,质子中子比和维格纳-塞茨细胞的大小。然后,我们展示了如何配对的相关性的影响,虽然中子的比热,热化的地壳的情况下,快速冷却的情况下。
2012-01-13 nucl-th
Inner edge of neutron-star crust with SLy effective nucleon-nucleon interactions
利用Skyrme SLy有效N-N相互作用研究了处于完全热力学平衡的固体地壳(冷催化物质)与中子星液核之间的边界。从均匀$npe$物质不稳定性的阈值出发,得到了地壳内缘密度的近似值。地壳底层的计算是在可压缩液滴模型中进行的。球形核在能量上优于奇异核(圆柱体、板、管、气泡),直到地壳的内缘,密度为0.08 fm^{-3}。
2000-06-09 astro-ph nucl-th
Quantum calculation of vortices in the inner crust of neutron stars
我们研究,在量子力学框架内的自洽平均场论的基础上,一个漩涡和一个原子核之间的相互作用,沉浸在海洋中的自由中子,一个场景的代表内壳的中子星。量子有限尺寸效应迫使涡核在核外,以一种重要的方式影响涡钉扎。
2006-02-09 astro-ph nucl-th
Nuclear "pasta" structures in low-density nuclear matter and neutron star crust
在中子星壳中,核物质的非均匀结构被称为“面食”结构。从近年来对磁星巨耀斑的研究来看,这些结构可能与中子星壳的某些观测量和物理量有关。为了研究上述物理量,我们基于相对论平均场模型和M-F近似,数值研究了具有全三维几何结构的pasta结构,并研究了低密度核物质的性质.我们观察到典型的面食结构固定质子数分数和其中两个冷催化物质。我们还讨论了“意大利面”的结晶构型。
2013-05-20 nucl-th
Dynamics of the inner crust of neutron stars: hydrodynamics, elasticity and collective modes
本文计算了中子星内壳的流体动力学,其中超流中子液体与富中子核晶格共存。长波长集体振荡是晶格中的声子和超流中子中的声子的组合。集体模式的速度计算的有效核子-核子相互作用的信息来自拉蒂默和Swesty的微观计算的基础上的原子核和周围的中子的可压缩液滴图片。
2013-03-06 nucl-th
Impact of strong magnetic fields on the inner crust of neutron stars
我们研究了强磁场对预期存在于中子星内壳中的pasta相的影响。本文采用相对论平均场模型描述核子相互作用,用自洽的高斯-费米近似计算了中子星壳内的非均匀物质。面食相和壳芯过渡的性质进行了检查。结果表明,当磁场强度$B$小于$10^{17}$ G时,与无磁场时的结果相比,磁场的影响不明显。当$B$强于$10^{18}$ G时,pasta相的起始密度和壳核跃迁密度显著降低,核子和电子的密度分布也发生了明显的变化。
2021-01-13 nucl-th
Finite-size effects and collective vibrations in the inner crust of neutron stars
在随机相位近似下,采用Skyrme型相互作用作为有效相互作用,研究了中子星内壳的线性响应。我们采用维格纳-塞茨近似,并考虑一个单一的库仑晶格构成的内地壳,在其中心的核,周围的自由中子的海洋单位电池。通过使用适当的算子,可以详细分析原子核表面振动的性质及其与自由中子海模式的相互作用,并研究壳效应和共振态的作用。
2010-03-15 nucl-th
Nuclear structure in strong magnetic fields: nuclei in the crust of a magnetar
用协变密度泛函理论研究了中子星(磁星$B \approx10^{18}$ G)的强磁场对原子核结构的影响。所有新的条款在运动方程中产生的时间反演对称性破缺的磁场和感应电流,以及轴向变形,考虑在一个自洽的方式。对于在铁区域的核图中的核,发现在$10^{17}$ G的数量级的场显着地影响体积性质,如质量和半径。
2011-07-26 astro-ph.SR nucl-th
Nuclear Mass Predictions for the Crustal Composition of Neutron Stars: A Bayesian Neural Network Approach
核质量模型除了其内在的核结构价值外,对于天体物理学的应用,如r过程核合成和中子星结构,也是必不可少的。为了克服现有的“国家的最先进的”质量模型的内在局限性,我们提出了一个改进的贝叶斯神经网络(BNN)形式主义的基础上。实现了一种新的BNN方法,其目标是优化理论和实验之间的质量残差。一个显着的改善(约40%),在现有的模型的质量预测BNN细化后获得。此外,这些改进的结果现在伴随着适当的统计误差。最后,通过构建这些预测的“世界平均值”,得到一个用于预测中子星外壳组成的质量模型。贝叶斯神经网络方法的力量已经成功地证明了一个系统的改进,在核质量的预测精度。扩展到其他核可观测量是目前正在调查的自然下一步。
2015-08-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Locating the inner edge of neutron star crust using terrestrial nuclear laboratory data
在使用富中子核物质状态方程的动力学和热力学方法中,受到与中子星地壳相同的亚饱和密度范围内重离子反应的最新同位旋扩散数据的约束,在中子星的液核和固体壳之间的内边缘处的密度和压力被确定为0.040 fm $^{-3}$ $\leq ρ_{t}\leq 0.065$ fm $^{-3}$和0.01 MeV/fm $^{3}$ $\leq P_{t}\leq 0.26$ MeV/fm $^{3}$。这些与观测到的最小地壳部分的总转动惯量,使我们能够设置一个新的限制船帆座脉冲星的半径显着不同,从以前的估计。它进一步表明,广泛使用的抛物线近似的状态方程的非对称核物质系统地导致显着更高的核壳转换密度和压力,特别是与刚性对称能量泛函。
2009-03-15 astro-ph nucl-ex nucl-th
Comparison between the Thomas-Fermi and Hartree-Fock-Bogoliubov Methods in the Inner Crust of a Neutron Star: The Role of Pairing Correlations
本文用扩展的费米子方法研究了配对关联在中子星内壳化学组成中的作用。我们比较我们的结果与完全自洽的Hartree-Fock-Bogoliubov方法,表明所产生的差异,除了非常低的密度区域,是兼容的典型精度,我们可以实现与标准的平均场方法。
2020-11-20 nucl-th
Vortex-nucleus interaction in the inner crust of neutron stars
在考虑与构成库仑晶格的原子核相互作用的量子平均场论框架内,计算了中子星内壳涡旋的结构。利用在不同核相互作用下得到的结果,计算了与毛刺研究有关的钉扎能。量子尺寸和密度相关的影响被发现是重要的。
2008-04-10 astro-ph nucl-th
On the superfluid properties of the inner crust of neutron stars
在球形Wigner-Seitz盒中求解Hartree-Fock-Bogoliubov方程,研究了中子星内壳的超流性质.利用对通道中的真实二体相互作用,我们详细研究了库珀对和对场的空间性质,以及质子团簇对中子对能隙的影响。有效的配对相互作用的计算也提出了,与现实的配对力所获得的结果显示出显着的差异。与最近对有限核的研究不同,中子相干长度被发现依赖于配对相互作用的强度,甚至在核内部。我们还表明,维格纳-塞茨近似打破了内部地壳的最里面的区域,已经在重子密度$ρ_b \ge 8 \cdot 10^{+13}$ g $\cdot$ cm $^{-3}$。
2011-08-16 nucl-th
Impact of the symmetry energy on nuclear pasta phases and crust-core transition in neutron stars
本文研究了对称能对中子星核面相和壳核相变性质的影响。我们执行一个自洽的托马斯-费米计算采用相对论平均场模型。本文研究了中子星内壳中出现的pasta相的性质,并对壳核转变进行了考察。结果表明,对称能的斜率在决定帕斯塔相结构和壳核相变中起着重要作用。在Thomas-Fermi近似下得到的壳核跃迁密度与对称性能量斜率之间的相关性与液滴模型预测的结果一致。
2015-01-14 nucl-th
Influence of the symmetry energy on nuclear pasta in neutron star crusts
本文研究了对称能对中子星核相和壳核相变的影响。本文采用相对论平均场方法和共存相方法研究了中子星内壳中存在的pasta相的性质。结果表明,核对称能在饱和密度下的斜率对壳核相变和帕斯塔相性质起着重要的作用。研究得到的壳核跃迁密度与对称能量斜率的相关性与其他方法得到的结果一致。
2014-05-15 astro-ph.HE nucl-th
The cluster structure of the inner crust of neutron stars in the Hartree-Fock-Bogoliubov approach
我们分析了内壳的结构是如何受到配对相关的影响。在Wigner-Seitz近似下,讨论了由核团簇浸入超流中子气体和超相对论电子中形成的地壳内物质。Wigner-Seitz细胞的性质,即,它们的中子质子比和它们在给定重子密度下的半径是由β平衡下的能量最小化得到的。为了获得重子物质的结合能,我们进行Skyrme-HFB计算与零程密度依赖的各种强度的配对力。我们发现,维格纳-塞茨细胞有更少的质子数相比,以前的计算。对于致密细胞的结合能的配置与小质子数不收敛到一个明确定义的最小值,这排除了确定其结构。我们发现,对于这些细胞有一个显着的低估的结合能,由于在边界条件的细胞施加通过Wigner-Seitz近似。
2011-07-21 astro-ph.SR nucl-th
Nuclear hydrodynamics in the inner crust of neutron stars
在中子星的内部地壳中,由于高密度和高压力,仍然存在的原子核浸没在中子超流体中。因此,人们认为原子核的动力学性质会受到显著的影响。为了估计与超流介质的存在相关的影响的大小,我们制定了流体动力学方法的核动力学在中子星的内壳。我们计算了重整化核质量和介质诱导核间相互作用的强度。我们认为,这些影响显着修改的库仑晶体在地壳内部的属性。
2003-12-30 astro-ph nucl-th physics.flu-dyn
The Neutron Star Crust: Nuclear Physics Input
基于零温核子状态方程模型,建立了中子星内壳的完全自洽模型。结果几乎匹配以前的计算的内地壳给定相同的输入状态方程。在何种程度上的不确定性的对称能,压缩性,低密度中子物质的状态方程的影响地壳的组成进行检查。地壳的组成和压力是敏感的低密度中子物质和核对称能量的描述,后者的依赖性是非单调的,给较大的核中等对称能量和较小的核更极端的对称能量。未来的核实验可能有助于限制地壳,未来的天体物理学观测可能会限制核物理学的投入。
2007-11-12 astro-ph nucl-th
Upper edge of the neutron star crust : the drip point and around
本文采用Wigner-Seitz半微观自洽量子方法描述了中子星的壳层结构,并引入了中子和质子的配对关联。在对应于平均费米动量$k_{\rm F}{=}0.2 ÷0.5 $ fm $^{-1}$的密度区,在滴点附近和内地壳上部,地壳的平衡位形被检查。
2007-03-29 nucl-th
How accurately can the Extended Thomas-Fermi method describe the inner crust of a neutron star?
我们进行了系统的比较,通过解决完全自洽的Hartree-Fock-Bogoliubov方程,并使用半经典的扩展的Wigner-Seitz细胞内壳的中子星的方法,获得的结果。在半经典方法中缺乏配对相关性导致两种方法之间存在很大差异。这种差异远远超出了量子力学计算的误差,并且与中子气体中的假壳效应有关。
2020-02-05 nucl-th
Coexistence of Anderson-Bogoliubov phonon and quadrupole cluster vibration in neutron star inner crust
背景资料:中子星内壳物质的低激发集体激发将对大耀斑的准周期振荡和瞬态现象中的内壳冷却等观测量产生影响。超流中子气体中的Anderson-Bogoliubov超流声子(AB声子)与核团簇的集体激发之间的耦合是一个关键问题。目的:我们打算预测超流内壳物质的低激发模式的性质,重点是球形核团簇周围的四极激发。研究了壳内物质的非均匀结构对中子超流AB声子和团簇可能的四极振动的影响。结果如下:计算结果表明,在两个集体模之间有少量混合的情况下,团簇的AB声子和四极形状振动同时出现。四重AB声子与均匀超流中的AB声子相似,只是掺杂了团簇形状振动。团簇振动模式的激发能和集体性对中子化学势(中子气体密度)表现出强烈的振荡依赖性,在某些情况下导致软化和不稳定。这是由共振壳效应引起的,其中中子的未结合但共振的单粒子态起着核心作用。结论:超流中子气体的AB声子与核团簇的四极形振动共存于地壳内部。AB声子与四极形状振动之间的耦合较弱。四极形状振动的集体性受共振壳层效应的控制,这表明变形核团簇的出现是可能的,在任何一层的内地壳。
2018-11-26 nucl-th
Equation of state in the inner crust of neutron stars: discusion of the unbound neutron states
本文计算了中子星内壳的稳定Wigner-Seitz(W-S)胞,讨论了核壳效应。壳效应之间的区别是由于束缚态和那些诱导的未束缚态,这是假的。然后,我们估计的假壳上的总能量的影响,并将其分解成一个光滑的和剩余的部分。提出了一种修正Wigner-Seitz盒中Hartree-Fock结合能的方法。
2007-11-01 nucl-th
Effect of the equation of state for dilute neutron matter on the composition of the inner crust of neutron stars
本文在富中子核团簇与稀释中子气体共存模型下,研究采用真实微观中子物质状态方程对中子星内壳层组成的影响,发现中等密度行为正确即可良好描述壳层。
2024-04-09 nucl-th
Glassy quantum nuclear pasta in neutron star crusts
我们通过在导致壳核转变的密度下进行大量的三维Hartree-Fock+BCS计算,研究了中子星壳中的核面食相。我们调查的形状参数空间的面食在恒定的压力。意大利面条,华夫饼,烤宽面条,双连续相和圆柱形孔占据当地的最小值在所得的吉布斯能表面。双连续相,其中中子气体和核物质在所有维度上连续延伸,因此质子是离域的,出现在大范围的深度。我们的研究结果支持的想法,核面食是一个玻璃状系统。多种面食配置共存于一个给定的地壳层。在$10^8$ - $10^9$ K级的特征温度下,不同的相被冻结成区域,我们估计其尺寸为晶格间距的1-50倍,并且局部密度和电子分数可以在该区域上变化。在这个温度以上,几乎没有长程序,物质是非晶态固体。电子散射域边界可能有助于意大利面食相的无序电阻率。退火的域可能会发生在冷却过程中,在地壳加热过程中的局部极小值的重新填充可能会导致温度依赖的地壳深层的传输特性。我们确定了4个不同的区域:(1)核面食首先出现为局部极小值,但球形核是基态;(2)核面食成为绝对极小值,但球形核仍然是局部极小值(3)只有核面食出现在局部极小值中,质子仍然位于至少一个维度上(4)只有面食出现,质子是离域的。整个面食区域可以占据高达70%的地壳质量和40%的厚度,质子离域的层可以占据地壳质量的45%和厚度的25%。
2021-04-23 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Deep Crustal Heating in a Multicomponent Accreted Neutron Star Crust
建立了一个准统计平衡模型,模拟了吸积中子星壳的多组分组成。rp过程核合成的灰烬是由一系列的电子俘获、中子发射和致密核融合的吸积驱动的,密度达到中子星壳核过渡区附近。一个液滴模型,其中包括核壳效应被用来提供核质量远离稳定。反应途径确定一致的核质量模型。核对称能是内地壳中奇异核质量的一个重要不确定性,改变对称能会使地壳深部加热量改变两倍之多。
2012-05-16 astro-ph.HE nucl-th
Properties of neutron star crust with improved nuclear physics: Impact of chiral EFT interactions and experimental nuclear masses
基于手征EFT相互作用的均匀物质多体计算和实验核质量的可压缩液滴方法被用来研究中子星壳的性质。八个手征EFT哈密顿和一个有代表性的唯象力(SLy 4)面临。我们发现,地壳的一些性质,例如集群质量,电荷和不对称性,主要是由接近饱和密度的对称物质性质决定的,因此主要受实验核质量的约束,而其他性质,例如,每个粒子的能量、压力、声速主要受中子物质中的低密度预测的影响,其中手征EFT和唯象力基本上不同。
2021-09-24 astro-ph.HE nucl-th
Inner crust of neutron stars with mass-fitted Skyrme interaction
利用由Skyrme有效相互作用得到的$β$平衡核物质,计算了中子星的质量、半径和地壳转动惯量。从热力学稳定性条件出发,利用KDE 0 v1组,计算了中子星液核与固体壳层之间的跃迁密度、压强和质子分数。用从这个集合中得到的中子星物质解托尔曼-奥本海默-罗夫方程得到的中子星质量能够描述大质量致密星$\sim$ 2 $M_{\odot}$。地壳部分的转动惯量可以从研究脉冲星的毛刺。这部分是高度依赖于核壳过渡压力和相应的密度。这些结果的压力和密度在核壳过渡与观察到的最小地壳部分的总转动惯量矩提供了一个限制船帆座脉冲星的半径:$R\geq$ 3.69+3.44 M/ $M_{\odot}$。目前的计算表明,由于晶格离子对未束缚中子的布拉格反射引起的地壳夹带,总的转动惯量的地壳部分最多为3.6%。
2016-11-09 nucl-th
On the Inner Crusts of Neo-Neutron Stars: exotic light nuclei, diffusional and thermodynamical stability
本文基于扩展核统计平衡模型研究新中子星内壳层,发现深层存在几乎纯净的富中子轻核层,并证明其扩散稳定且团簇化消除了亚饱和核物质的密度不稳定性。
2025-11-07 astro-ph.HE nucl-th
Relativistic Hartree-Bogoliubov Calculation of Specific Heat of the Inner Crust of Neutron Stars
我们在改进的相对论Hartree-Bogoliubov理论的局域密度近似下计算了中子星内壳的比热。系统的不均匀性增强了比热,特别是在低温下。增强的程度是类似的,在球形阶段的Elgarøy等人。我们检查Broglia等人的结果之间的示意性插值。采用Gogny力和我们的基于拉格朗日的相对论平均场模型。
2001-03-21 nucl-th
The Inner Crust and its Structure
在这一章中,我们将讨论一些描述致密天体内壳构成的可能的物理图像。使用了不同的相对论模型,包括常耦合模型和密度相关模型。从热力学和动力学不稳定性出发,计算了非对称核物质的液-气相变。描述地壳的状态方程与壳核过渡性质有关。构造了具有和不具有α粒子的冷的和热的面食相。的面食相和它的内部结构的扩散系数与玻尔兹曼输运方程用于模拟质子中子星的演化的影响。最后,考虑了裸夸克星的可能存在以及强磁场对夸克物质的影响。指出了有待解决的问题。
2012-05-14 nucl-th
Neutron conduction in the inner crust of a neutron star in the framework of the band theory of solids
即使中子星内壳中的“自由”中子是超流的,由于非耗散夹带效应,它们仍然与原子核强耦合。在固体能带理论的框架内,对内地壳所有区域的这些效应进行了系统的研究。使用固态物理学的概念,它表明,传导中子的密度,即有效地“自由”的中子,可以比未结合的中子的密度小得多(在某些层的数量级)由于布拉格散射。这些结果表明,可能有必要对各种可观测到的中子星现象的解释进行修订。
2012-03-01 astro-ph.HE nucl-th
Is the magnetic field making the inner crust of neutron stars more heterogeneous?
本文研究了$10^{15}-10^{17}$ G量级的强磁场对磁化中子星地壳伸展的影响。在相对论平均场模型下,确定了中子-质子-电子($npe$)物质在欠饱和密度下的动力学不稳定区和最大增长率模式。结果表明,强磁场对不稳定区有很大的影响,壳核过渡区的密度范围很宽。
2016-11-19 nucl-th