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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Proton superconductivity in pasta phases in neutron star crusts
在预测发生在中子星壳中的所谓“意大利面”阶段,质子能够轻松地移动很长的距离,因为核物质区域在空间中延伸。因此,电流可以由质子携带,这在具有孤立核的常规晶体物质中是不可能的。强调所谓的千层面相,它具有片状的核,我们描述的磁性能的面食相允许质子超导性。我们预测,这些阶段将是II型超导体,我们计算每单位长度的磁通线,这是强各向异性的能量。如果像看起来的那样,这种面食结构是不完美的,通量线将被钉扎,物质将表现为良好的电导体,通量衰减时间将很长。我们描述了我们的结果的一些可能的天体物理表现。
2020-11-29 nucl-th
Inner crust equations of state for CompOSE
在本文中,我们提出了一些相对论性的平均场内地壳状态方程,最近上传到CompOSE在线存储库。这些状态方程满足实验和微观约束,也能够重现两个太阳质量的恒星。我们整合TOV方程,以获得质量半径关系,我们还计算潮汐变形,紧凑性,和有效的潮汐变形,比较从NICER和LIGO和Virgo的最新天体物理数据。
2022-07-28 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear Superfluidity and Cooling Time of Neutron-Star Crust
分析了在核快速冷却的情况下,中子超流性对中子星内壳物质冷却时间的影响。在有限温度下,利用HFB方法计算了决定地壳热响应的内地壳比热。计算进行了两个配对力选择来模拟对应的Gogny-BCS近似和多体技术,包括极化效应的均匀中子物质的配对属性。使用一个简单的模型的热量输送通过内地壳,它表明,这两个配对力给冷却时间非常不同的值。
2007-03-21 nucl-th
Thermal and transport properties of the neutron star inner crust
本文综述了中子星内壳的热性质和输运性质的核物理和凝聚态物理基础。这些性质在解释诸如吸积中子星、超暴和磁星耀斑中的热弛豫等瞬态现象中起着关键作用。我们强调的简化,发生在低温下,内壳可以描述的电子和集体激发。详细讨论了物质的固体和超流相的热导率和热容量,并强调了它在解释软X射线瞬变中子星观测中的作用。我们强调最近的理论和观测结果,并确定未来的工作需要更好地了解主机的瞬态现象在中子星。
2012-01-26 astro-ph.HE nucl-th
Effect of Inner Crust EoS on Neutron star properties
在相对论平均场(RMF)模型的框架下研究了中子星的最大质量和半径。研究了在不同的对称性能量斜率参数下,不同的内壳状态方程(EoS)下正则质量处半径$R_{1.4}$的变化。结果表明,虽然NS最大质量和相应的半径随地壳EoS的不同而变化不大,但半径和1.4 $M_{\odot}$处的潮汐变形能力随地壳EoS的不同而变化,在典型质量处的半径变化约为1-2 km。对于非统一的EOS,具有低对称性能量斜率参数的地壳在正则质量处产生低NS半径。最大旋转中子星的性质也进行了研究。在正则质量为1.4 $M_{\odot}$的情况下,旋转恒星的半径也随斜率参数的变化而变化。与静态中子星类似,旋转中子星在1.4 $M_{\odot}$处的半径也受内壳斜率参数的影响。其他重要的量,如转动惯量,频率,旋转动能,重力能量比也计算。这些量的变化与地壳坡度参数被发现是更成比例的质量和半径的NS。
2021-03-18 astro-ph.HE nucl-th
Thermalisation time and specific heat of neutron stars crust
本文讨论了中子星壳的热化过程,该过程通过求解具有重子物质比热的微观输入的热输运方程来描述。热方程求解的初始条件特定的快速冷却的核心。为了计算内地壳重子物质的比热,核团簇和非束缚中子,我们使用准粒子谱提供的Hartree-Fock-Bogoliubov方法在有限的温度。在这个框架中,我们分析了地壳热化对配对属性和集群结构的内部地壳物质的依赖。结果表明,配对的相关性减少了地壳热化时间的一个非常大的分数。计算还表明,核团对中子星表面温度的时间演化有不可忽略的影响。
2009-10-28 astro-ph.SR nucl-th
Liquid-gas coexistence vs. energy minimization with respect to the density profile in the inhomogeneous inner crust of neutron stars
我们比较了两种方法来描述内壳的中子星:一方面,简单的共存的液体(集群)和气相,另一方面,能量最小化相对于密度分布,包括库仑和表面效应。我们发现,相共存模型给出了一个合理的描述在集群和气体中的密度,但精度不够高,以获得正确的质子分数在低重子密度。我们还讨论了能量最小条件下得到的表面张力和中子皮。
2015-06-19 nucl-th
Characterization of the inner edge of the neutron star crust
本研究利用半经典蒙特卡罗模拟和Kirkwood-Buff理论,表征中子星壳层内边缘构型,提出基于质子-中子对关联函数的几何模型确定中子分数,计算状态方程,有助于改进质量-半径关系。
2022-01-07 nucl-th
Effects of the U-boson on the inner edge of neutron star crusts
我们探讨了与核子弱耦合的光矢量$U$ -玻色子对中子星的液核与固体壳分离的内边缘处的跃迁密度$ρ_{t}$和压力$P_{t}$的影响。三种方法,即,本文采用几何方法、曲率矩阵方法和Vlasov方程方法,用Skyrme有效核子-核子相互作用确定了跃迁密度$ρ_{t}$。我们发现,由于$U$ -玻色子交换的有限程相互作用,$ρ_{t}$和$P_{t}$不仅依赖于耦合强度与$U$-玻色子$g^{2}/μ^{2}$质量平方的比值,而且还依赖于其质量$μ$.特别是,我们的研究结果表明,$ρ_{t}$和$P_{t}$是敏感的$g^{2}/μ^{2}$和$μ$,如果$U$ -玻色子质量$μ$大于约2兆电子伏。此外,我们还发现,$g^{2}/μ^{2}$和$μ$对中子星的质量-半径关系和总转动惯量的地壳部分都有显著的影响。此外,我们还基于密度矩阵展开方法研究了$U$ -玻色子的交换项贡献,证明了交换项对核物质状态方程以及$ρ_{t}$和$P_{t}$的影响一般可以忽略。
2012-03-24 astro-ph.SR hep-ph nucl-ex
Effect of quantizing magnetic field on the inner crusts of hot Neutron Stars
本文研究了强量子化磁场和有限温度对热中子星内壳性质的影响。中子星的内层壳层包含了排列在晶格中的富中子核,这些富中子核嵌在自由中子和电子的气体中。我们描述的系统内的Wigner-Seitz(WS)细胞近似。核能的计算采用Skyrme模型和SkM ~* 相互作用。为了分离核的性质,我们遵循Bonche,Levit和Vautherin提出的减法程序,在Escheras-Fermi近似下。通过最小化满足电中性和$β-$平衡条件的WS晶胞的自由能,得到了内壳在不同密度、温度和磁场下的平衡性质.我们推断,在重子密度和温度一定的情况下,强量子化磁场使单胞半径、单胞中的中子和质子数比无场情况下的小。然而,原子核中的核子数在磁场的存在下增加。在磁化的内壳中,每个核子的自由能也降低。另一方面,我们发现有限的温度往往会掩盖磁场的影响。我们的结果可能是重要的背景下,$r-$过程核合成的双中子星合并。
2020-10-31 astro-ph.HE nucl-th
Effect of strong magnetic fields on the crust-core transition and inner crust of neutron stars
本文用弗拉索夫方程确定了考虑核子反常磁矩的磁化核物质和中性恒星物质本征模的色散关系。的形式主义是适用于动力学的旋节,一个量,给出了一个很好的估计,在中子星的壳核过渡的确定。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。结果表明,强磁场对不稳定区有很大的影响,壳核转换是由于新朗道能级的开启而导致的一系列稳定区和不稳定区。对于大于10 $^{15}$ G的磁场,反常磁矩的影响不可忽略。过渡区地壳的复杂性和地壳厚度的增加可能直接影响与地壳有关的中子星的性质。
2017-04-02 astro-ph.HE nucl-th
Magnetised neutron star crust within effective relativistic mean-field model
尽管中子星壳的结晶性质在描述各种迷人的天体物理观测中起着关键作用,但在巨大的磁场存在下,它的微观结构还没有完全理解。本文在有效相对论平均场框架下研究了磁场强度为$\sim 10^{17}$ G的中子星的地壳性质。我们使用最新的原子质量评估,通过最小化吉布斯自由能来计算地壳的平衡组成。磁场显著地影响状态方程(EoS)和外壳的性质,例如中子滴密度、压力和熔化温度。对于地壳内部,我们首次采用可压缩液滴模型来研究磁环境下的地壳性质。内地壳性质,如质量和电荷数分布,同位旋不对称性,集团密度等,显示出对磁场强度敏感的典型量子振荡(De Haas-van Alphen效应)。密度相关的对称能影响磁内壳一样,无场的情况下。我们研究了可能的修改面食结构,并观察到它们的质量和厚度的变化由$\sim 10-15 \%$取决于磁场强度。研究了软伽玛中继站中磁化地壳准周期振荡(QPO)的基本扭转振荡模式频率。在这项工作中考虑的磁场强度只影响EoS的外部和浅区域的内地壳,这不会导致显着的变化,在全球中子星的属性。然而,随着磁场强度的增加,外地壳质量和转动惯量显著增加。
2023-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Impact of Hot Inner Crust on Compact Stars at Finite Temperature
本研究扩展BCPM状态方程至有限温度,考虑热内壳层,发现壳层-核心转变密度随温度快速下降,团簇极限温度为7.21 MeV,且热内壳层使中子星更大更膨胀,最终给出统一状态方程。
2024-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Superfluidity and entrainment in neutron-star crusts
尽管没有粘性阻力,中子超流体渗透的内壳的中子星仍然可以强烈耦合到核由于非耗散夹带效应。在固体能带理论的框架下,系统地研究了非吸积冷中子星内壳各区域的中子超流和卷吸。它表明,在中间层的内地壳的一个大部分的“自由”中子实际上是由地壳夹带。这些结果表明,对许多可观测到的天体物理现象的解释进行修订可能是必要的。
2012-06-29 astro-ph.HE nucl-th
Thermodynamically consistent accreted crust of neutron stars: The role of proton shell effects
本文构建了考虑中子静力学/扩散条件和质子壳效应的中子星吸积壳层模型,采用可压缩液滴模型进行数值演示,为约束超密物质性质提供了更自洽的理论框架。
2024-06-09 astro-ph.HE nucl-th