Spin-polarization of the neutron ocean in magnetar crusts
Institute of Astronomy and Astrophysics, Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学天体物理与天文学研究所）；Brussels Laboratory of the Universe (BLU-ULB)（宇宙布鲁塞尔实验室）
本研究考虑自由中子自旋极化，发现强磁场会降低磁星内外壳边界处的压力和密度，使外壳变薄、抑制超重核形成并使中子海洋极化，影响磁星现象与r-过程核合成。
2026-09-14 astro-ph.HE nucl-th
Magnetars From Magnetized Cores Created by a Strong Interaction Phase Transition
我们考虑一个模型，其中磁星的强磁场产生于一个高重子密度的磁化核。在这个框架中，磁星与磁星的区别在于它们有更大的质量和中心密度。对于磁星来说，当核心密度超过一个临界值时，强相互作用会导致一个相变，变成一个中性的π介子凝聚体，使所有的磁矩对齐。核心磁场最初被周围的高电导率等离子体屏蔽。随着时间的推移，屏蔽电流消散，将核心场输送出去，首先到达地壳，然后突破地壳到达恒星表面。最近的观测结果为这一模型提供了强有力的支持，该模型解释了磁星的几种性质，也使我们能够识别新的磁星。
2010-12-07 astro-ph.SR nucl-th
A new crystalline phase in magnetar crusts
我们发现，在低密度和高磁场相关的磁星外壳的离子形成一个新的结晶相，其中离子强耦合沿磁场和松散耦合的横向方向。其根本原因是在强量子化磁场存在下电子对库仑力的各向异性屏蔽，这导致离子-离子势的弗里德尔振荡。特别是，在磁场的方向上的弗里德尔振荡的范围要远大于在没有磁场的情况下的范围，这是在以前的研究中被忽略的一个因素。这些“弗里德尔晶体”具有非常各向异性的弹性模量，可能对磁星在其巨大耀斑期间的X射线通量中看到的准周期振荡产生有趣的影响。我们发现，考虑到这些各向异性效应的离子的最小能量配置，并发现，根据密度，温度和磁场强度，不同的晶格结构（面心立方，六方晶系或体心立方取向在不同的方式相对于磁场）的青睐。
2013-12-02 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Role of Landau-Rabi quantization of electron motion on the crust of magnetars within the nuclear energy density functional theory
在一些中子星的表面已经测量到了$10^{15}$ G级的磁场，而且在表面之下的固体区域预计会存在更强的磁场。本文研究了磁场对电子运动朗道-拉比量子化引起的状态方程和地壳成分的影响。在核能密度泛函理论中，外地壳和内地壳区域都以统一和一致的方式进行描述。
2019-04-10 astro-ph.HE nucl-th
Novae breves from magnetar giant flares: Potential probes of neutron star crusts
Peking University（北京大学）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University（广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理重点实验室）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
研究磁星巨发后物质 ejected 的核合成过程，探讨中子星方程和磁星质量对短暂新星发光特性的影响，评估其观测可行性。
2026-03-11 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Neutron starquakes and the dynamic crust
磁星是磁化最强的中子星，其磁场的衰变会产生壮观的伽马射线耀斑。快速变化的磁场足够强大，应该能够对恒星的地壳施加压力并使其破裂，从而可能产生有趣的地震后果。几年前，随着罕见的巨型耀斑激发的长寿命地震振动的发现，这一点得到了戏剧性的证实。与巨大耀斑相关的星震，似乎是如此的灾难性，以至于它们让整个恒星都在鸣响。这些发现开启了利用星震学研究中子星内部极端条件的可能性--地壳和地核中的致密物质状态方程，以及地核磁场。本章回顾了在巨型耀斑中看到的振荡的主要观测特性，以及磁星中全球地震振动的理论模型的最新发展。我讨论的努力扩大振荡搜索较小的磁星爆发（这是更频繁，但能量较低），地壳破裂可能在触发磁星耀斑和激发全球地震振荡的作用。
2011-11-02 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Landau quantization and neutron emissions by nuclei in the crust of a magnetar
磁星是一种中子星，其表面磁场的量级为$10^{14}-10^{15}$ ~G，内部的磁场可能更强。作为电子运动朗道量子化的结果，磁星地壳中的中子滴跃迁根据磁场强度而转移到更高或更低的密度。考虑到最近的一系列的奥塞尔-蒙特利尔微观核质量模型的核不确定性的影响进行了探讨。所有这些模型都是基于广义Skyrme泛函的Hartree-Fock-Bogoliubov方法。他们不同的预测在饱和时的对称性能量系数，并为刚度的中子物质状态方程。为了比较，我们也考虑了非常精确但更唯象的Duflo和Zuker模型。虽然磁星地壳的平衡组成和中子发射的开始被发现是依赖于模型的，阈值密度的量子振荡基本上是普遍的。
2016-07-20 astro-ph.HE nucl-th
Magnetar giant flare oscillations and the nuclear symmetry energy
如果磁星耀斑中观测到的准周期振荡部分局限于地壳，那么振荡频率是中子星地壳核物理的独特探针。我们研究磁星的地壳振荡，包括有限阿尔芬速度的修正。我们的地壳模型使用了一个新的核质量公式，预测核质量的精度非常接近的有限范围液滴模型。平衡核的质量模型还包括壳修正和更新的中子滴线。我们扰动我们的地壳模型来预测轴向地壳模式，并将它们分配给从软伽马射线中继器SGR 1806-20观测到的巨耀斑准周期振荡频率。我们发现磁星地壳，匹配观测各种磁场强度，夹带内地壳中的自由中子气体，和壳核过渡密度。我们发现，观测结果可以调和的对称性能量斜率参数，L的较小值，如果有一个显着量的夹带的中子的超流体，或者如果壳核过渡密度是大的。我们还发现了中子星的质量和半径，这与核实验中已知的低密度物质的预期是一致的。用无场模式匹配观测，得到M = 1.35Msun，R = 11.9km的近似值。利用SGR 1806-20（B=2.4x10^15 G）的表面偶极场模型匹配观测，我们得到了M = 1.25 Msun和R = 12.4 km的近似值。
2014-08-02 astro-ph.HE nucl-th
Neutron diffusion in magnetars as a source of astrophysical bursts
中子星壳层中的中子隧穿可以在短时间内释放出巨大的能量。我们已经阐明了当振荡或激变事件改变地壳环境密度时，发生在中子星外壳区域的这一过程的各个方面。我们报告了一个与时间相关的Hartree-Fock-Bogoliubov模型来确定中子扩散速率，并得出结论，在10^40 - 10^44 erg范围内的大量能量可以迅速释放。我们认为，这种机制可能是迄今未知的现象，如快速射电暴（FRBS）的来源。
2021-12-29 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Magnetar QPOs and neutron star crust elasticity
本文利用星震学方法，通过识别磁星耀斑中的准周期振荡为扭转振荡，约束核饱和参数，并探讨剪切模和界面模对中子星性质的依赖，为天体物理与核物理提供互补理解。
2024-05-20 astro-ph.HE nucl-th
Outer crust of a cold non-accreting magnetar
研究了一颗冷的非增生磁星的外壳结构和成分。我们将外层地壳模拟为完全平衡的物质，其中电离核形成嵌入电子气中的库仑晶体。强磁场的主要作用是量子化朗道能级中的电子运动和修改核单粒子能级，平均而言，增加了库仑晶格中核子的结合。利用协变密度泛函，在核子和介子运动方程中自洽地包含了由于破坏时间反演对称性的磁场的存在而引起的感应电流和轴向形变，从而预言了均匀恒定磁场对核质量的影响.虽然尚未观察到，但对于$B\gtrsim 10^{16}$ G，这两种效应都有助于产生不同的成分，并扩大了常见中子星中通常存在的压力范围。具体地说，在这样一种状态下，磁场对原子核的影响有利于在低压下出现较重的原子核。随着$B$的增加，这种较重的原子核在更大的压力下也是优选的。在最极端的情况下，整个地壳几乎都由${}_{40}^{92}$ Zr $_{52}$组成。
2015-09-11 nucl-th
Internal constitution of the outer crust of non-accreted neutron stars and magnetars
Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；Brussels Laboratory of the Universe（宇宙布鲁塞尔实验室）
开发了magcrust程序，快速计算冷非吸积磁星在1e13-1e16 G磁场范围内的外壳组成，精度在百分之几内，计算速度提升1e3-1e7倍。
2026-06-08 astro-ph.HE nucl-th
Magnetised Neutron Star Crusts and Torsional Shear Modes of Magnetars
讨论了强磁场中中子星的外壳和内壳。在这里，我们证明了朗道量子化的电子上的物质的基态性质的外壳和内壳在磁星。这种效应导致强磁场中的电子数密度相对于零场情况的增强。对于外地壳，我们采用Baym-Pethick-Sutherland磁模型，得到了核序列和状态方程。本文用磁-费米模型研究了强磁场作用下内地壳核的性质。在这种情况下，假设核物质的两相--液体和气体共存。强磁场通过电荷中性对Wigner-Seitz盒中质子数密度产生影响。我们使用不同参数化的Skyrme核子-核子相互作用进行计算。在强磁场的存在下，我们发现内地壳中的原子核的质量和原子序数都比零场情况下的大。此外，我们调查扭转剪切模式频率使用磁化中子星地壳的结果，并与观测比较。
2012-12-21 astro-ph.HE nucl-th
Electronic screening and damping in magnetars
我们计算了屏蔽的离子离子电位由于电子在一个大的背景磁场的存在下，在相关的中子星地壳的密度。使用标准的方法，将电子屏蔽通过一个循环的极化功能，我们表明，磁场产生重要的修正，无论是在短距离和长距离。在被称为磁星的高度磁化的中子星中实现的极端磁场中，电子仅占据地壳相对低密度区域中的最低朗道能级。在这里，我们的结果表明，离子之间的库仑相互作用的屏蔽长度可以小于离子间的间距。更有趣的是，我们发现屏蔽是各向异性的，两个静电荷之间的屏蔽电位表现出平行于磁场的长程Friedel振荡。这种长程振荡行为可能会影响离子的晶格结构，并可能在磁星壳中产生棒状结构。我们还计算了电子极化函数的虚部，它决定了电子-空穴激发的光谱，并在阻尼晶格声子激发中起作用。我们证明，即使是适度的磁场，这种阻尼是高度各向异性的，将可能导致各向异性的声子热输运外中子星地壳。
2010-04-06 astro-ph.SR cond-mat.other nucl-th
Excited nuclei in neutron star crusts
本文研究了在中子星壳层晶体结构中发生的铁族核连续电子俘获反应链。结果表明，由于这种反应，激发态的子核在中子星壳的某些层中积累。提出了晶体结构中激发核之间相互作用的声子模型，以及发射中子和更高能量光子的高激发核态的形成。
2012-12-23 astro-ph.SR nucl-th
Role of nuclear physics in oscillations of magnetars
强磁场对磁星的地壳性质有重要影响。在这里，我们研究磁星的磁弹性振荡，考虑到强磁场对地壳成分（磁化地壳）的影响。我们计算全球磁弹性（GME）模式以及模式局限于地壳（CME）。地壳的组成直接影响其剪切模量，我们使用三种不同的核子-核子相互作用计算：SLy4，SkM和Sk272。在强磁场$\geq 10^{17}$ G中，所有Skyrme相互作用的地壳剪切模量都增强。无论有无磁场存在，SLy 4相互作用的地壳剪切模量都远高于SkM和Sk272相互作用的地壳剪切模量。虽然我们没有发现有和没有磁化结壳的GME和CME基模的频率有任何明显的变化，但CME模的第一泛音频率在强磁场$\geq 10^{17}$ G中受到显著影响。然而，在GME模式的第一泛音的频率中没有观察到该特征。与先前的研究一样，还注意到，当磁场达到临界场（$B > 4 \times 10^{15}$ G）时，结壳对两种类型的动力弹性模式频率的影响消失。GME和CME模式的频率计算磁化地壳的基础上所有三个核子-核子相互作用，恒星模型和磁场，与观测到的准周期振荡（QPOS）在SGR 1806 - 20和SGR 1900 + 14的频率进行了比较。在早期的研究中，这种比较表明，GME模式是必不可少的解释所有的频率CME模式只能解释较高的频率。
2016-08-03 astro-ph.HE nucl-th
Estimating magnetar radii with an empirical meta-model
在中子星中，例如在磁星中，强磁场的存在可能显著地影响它们的壳核转变性质和壳的大小。这一知识对于正确解释涉及磁星的天体物理现象至关重要，例如观测到的旋转频率、冷却、爆发和可能的潮汐极化率中的故障。最近开发的元建模技术允许探索密度泛函理论状态方程计算的模型依赖性。在这项工作中，我们扩展了这个元模型来研究强磁场对中子星物质的旋节线不稳定性和相关的壳核性质的影响。对中子星结构进行了Tolman-Oppenheimer-Volkov和完全自洽的数值计算，结果在强磁场下有定量的不同。
2018-12-14 astro-ph.HE nucl-th
Heating in Magnetar Crusts from Electron Captures
磁星持续的热光度及其爆发表明在其外壳中存在着某些内部热源。伴随着磁场衰减的物质压缩可能会引发放热的电子俘获，也可能引发轻元素的致密核融合，这些元素可能是从超新星碎片的回落、从圆盘或从星际介质吸积到表面上的。这种情况与吸积中子星中的地壳深部加热有一些相似之处，尽管物质组成和热力学条件非常不同。考虑到电子运动的朗道-拉比量子化，通过分析确定每个反应可以释放的最大可能热量及其位置。数值结果也提出了使用实验，以及理论核数据。虽然沉积的热量主要由原子质量决定，但发现源的位置对磁场强度非常敏感，从而提供了一种探测磁星内部磁场的新方法。大多数源被发现集中在密度$10^{10}-10^{11}$ g cm $^{-3}$与热功率$W^\infty\sim 10^{35}-10^{36}$ erg/s，发现经验通过比较冷却模拟与观察到的热光度。触发反应所需的磁场变化与已知磁星的年龄一致。这表明电子俘获和密核聚变反应可能是磁星中可行的加热机制。目前的结果提供了一致的微观输入中子星冷却模拟，基于相同的模型，作为基础的M-M状态方程。
2021-06-09 astro-ph.HE nucl-th
The Study of Magnetically Deformed Atoms in the Outer Crust of Neutron Stars in Presence of Strong Quantizing Magnetic Field
本文采用柱坐标系下的相对论性Wigner-Seitz模型，研究了强磁化中子星（磁星）外壳区磁形变原子被形变Wigner-Seitz胞所替代后的各种性质。
2009-11-09 astro-ph.HE astro-ph.SR cond-mat.stat-mech
Properties of the outer crust of strongly magnetized neutron stars from Hartree-Fock-Bogoliubov atomic mass models
利用最新的实验原子质量数据，结合基于Hartree-Fock-Bogoliubov方法的微观原子质量模型，研究了冷非吸积磁星（即具有很强磁场的中子星）外壳的平衡性质.强磁场引起的电子运动朗道量子化对地壳物质的组成和状态方程有重要影响。研究还表明，磁星的外壳可能比普通中子星的外壳大得多。
2013-05-02 astro-ph.HE 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
The Skyrme-Hartree-Fock-Bogoliubov method: its application to finite nuclei and neutron-star crusts
在简要回顾了Hartree-Fock-Bogoliubov方法与Skyrme有效相互作用后，我们展示了它如何适用于描述各种核系统，从有限核到中子星壳。
2010-01-29 nucl-th
Shear viscosity in magnetized neutron star crust
计算了磁化中子星壳层中简并电子与原子核库仑散射引起的电子剪切粘滞系数。该理论是基于剪切粘性系数计算忽略磁场，但考虑到气体，液体和固体状态的原子核，多声子散射过程，和有限的大小的核，虽然忽略了电子能带结构的影响。在弛豫时间近似中考虑了强磁场的影响，有效电子弛豫时间取自无场理论。磁化物质的粘度由五个剪切粘度系数描述。计算了它们，并分析了它们对致密物质的磁场和其他参数的依赖性。可能的应用和开放的问题进行了概述。
2015-12-12 astro-ph.SR nucl-th
Magnetic Domains in Magnetar Matter as an Engine for Soft Gamma-ray Repeaters and Anomalous X-ray Pulsars
磁星被认为是观测到的软γ射线重复源（SGR）和异常X射线源（AXP）最有希望的起源地。在这项工作中，我们调查的可能性，SGRs和AXP可能是观测证据的磁星磁相分离。我们研究了磁畴的形成作为一种新的机制SGR和AXP中，磁性物质分为两个阶段，包含不同的磁通密度。我们确定的参数空间中的物质密度和磁场强度，在那里是一个不稳定的磁畴形成。我们的结论是，这样的不稳定性将可能发生在深外地壳的磁性贝姆，Pethick和萨瑟兰（BPS）模型和相对论哈特里理论中描述的磁星的内地壳和核心。此外，我们估计，这种不稳定性的发作释放的能量是可比的SGRs发出的能量。
2010-05-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Towards a metallurgy of neutron star crusts
在中子星外壳的标准图像中，物质是简单的：一个体心立方（bcc）晶格的原子核浸没在基本均匀的电子气体中。我们表明，在密度以上的中子滴（$\sim4\times10^11$）g cm $^{-3}$或大约千分之一的核物质密度，间隙中子引起的吸引力的原子核之间的相互作用，使晶格不稳定。我们认为，可能的平衡结构是类似的位移铁电材料，如钛酸钡$_3$。因此，内地壳物质的性质预计将比以前认识到的要丰富得多，我们提到了可观察到的中子星性质的后果。
2013-09-07 astro-ph.SR nucl-th
Superfluid dynamics in neutron star crusts
对中子星内壳超流流体动力学进行了简单描述。特别注意的是对超流中子的性质的原子核的晶格的影响，和夹带的影响，事实上，一些分数的中子被锁定到核中的质子的运动。
2010-09-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
A new insight into neutrino energy loss by electron capture of iron group nuclei in magnetars surface
基于相对论平均场有效相互作用理论和赖东模型\citep{b37, b38, b39}，讨论了超强磁场对磁星表面电子费米能、核遮蔽能和单粒子能级结构的影响.利用壳模型蒙特卡罗（SMMC）方法和随机相近似（RPA）理论，详细分析了铁族核在SMFs中电子俘获引起的中微子能量损失率（NELR）。
2016-03-08 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Properties of nuclei in the neutron star crust
本文研究了中子星内壳核的静态性质。利用坐标空间中的Hartree-Fock方法，结合半经典近似，我们研究了相变的模式。
2001-12-03 astro-ph nucl-th
Pairing: from atomic nuclei to neutron-star crusts
在能量密度泛函理论的统一框架下，利用广义Skyrme泛函和由均匀核物质多体计算得到的局部配对泛函，研究了原子核和中子星壳中的核配对.
2012-04-10 astro-ph.HE 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
Pairing in exotic neutron rich nuclei around the drip line and in the crust of neutron stars
本文系统地研究了中子星外地壳中的奇异核、滴线核以及浸没在低密度中子气体中的核的中子配对性质。这是使用Skyrme密度泛函和不同的配对力，如密度相关的接触相互作用和有限范围Gogny相互作用的可分离形式。比较了Hartree-Fock-Bogoliubov和BCS理论。结果表明，在强壳层效应的作用下，中子对向滴线方向减少。此外，连续体中的共振可以具有重要的效果，抵消减少的趋势，并导致滴水线处的配对持续存在。它还表明，在这些系统中，HFB和BCS方法之间的差异可以是定性大。
2013-03-22 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
From microphysics to dynamics of magnetars
磁星内部的兆电子伏级磁场抑制了处于$S$波状态的中子和质子的配对。在中子凝聚体的情况下，抑制是中子气体的保利顺磁性的结果，即，中子自旋沿着磁场的排列。质子$S$波配对被抑制，因为朗道抗磁流的质子的字段引起的。本文评述了Ginzburg-Landau和BCS理论中关于非配对临界磁场的理论。的宏观物理意义的抑制（解配对）的凝聚物的旋转壳核耦合在磁星和中微子占主导地位的冷却时代的热演化进行了讨论。
2017-01-04 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Nuclei in Strongly Magnetised Neutron Star Crusts
讨论了在强磁场作用下中子星壳内外物质的基态性质。特别地，我们证明了电子的朗道量子化对中子星壳成分的影响。首先，我们重新审视的序列的核和状态方程的外地壳采用Baym，Pethick和Sutherland（BPS）模型中存在的强磁场和最新版本的理论和实验的核质量表。接下来我们讨论内地壳中的原子核。排列成晶格的原子核浸没在核子气体中以及地壳内均匀的电子背景中。计算中采用Wigner-Seitz近似，每个晶格体积用一个球胞代替。在这种情况下，考虑了核物质的两相共存-液体和气体。我们通过最小化原胞的自由能得到对应于每个重子密度的平衡核。我们使用Skyrme核子核子相互作用与不同的参数集进行计算。我们发现，在强磁场的存在下，比零场的情况下，在这里考虑的所有核子-核子相互作用更大的质量和电荷数的核内地壳。然而，SLy 4相互作用对质子分数以及核的质量和电荷有显着的影响。这可能是由于在亚饱和密度状态下对称能随密度的变化。进一步我们讨论了我们的结果的磁星的剪切模式振荡的影响。
2012-12-21 astro-ph.HE nucl-th
Stability of spherical nuclei in the inner crust of neutron stars
中子星是宇宙中最密集的天体。在本文中，我们考虑所谓的内地壳-层，在那里中子过剩的核沉浸到简并气体的电子和海洋的准自由中子。人们普遍认为，球形核在高密度下相对于四极形变变得不稳定，这里我们考虑这种不稳定性。在微扰方法中，我们证明了具有平衡数密度的球形核，事实上，相对于无穷小四极形变是稳定的。这是由于维持球形核稳定性的简并电子背景和相关的静电势。然而，如果每单位体积的原子核数远小于平衡值，则会出现不稳定性。为了避免混淆，我们强调，我们的结果仅限于无穷小的变形，并不保证严格的热力学稳定性的球形核。特别是，他们不排除基本上非球形的核（所谓的面食相）代表热力学平衡态的致密层的中子星地壳。相反，我们的研究结果指出，球形核可以是亚稳态的，即使他们是不是积极有利的和球形核的面食相的转变的时间尺度应随后估计。
2022-09-13 astro-ph.HE nucl-th
Non-uniform Matter in Neutron Star Crusts Studied by the Variational Method with Thomas-Fermi Calculations
利用变分法得到的均匀核物质状态方程，在TF近似下研究了中子星壳的状态方程.与核三体力，这是引入来描述饱和特性，相关的参数进行了微调，使孤立原子核的TF计算再现质量和电荷分布的实验数据令人满意。由此产生的均方根偏差的质量从质量测量的核的实验数据是约3兆电子伏。利用所确定的核状态方程，计算了零温时NS地壳中的核。NS壳核质子数的预测值与Negele和Vautherin的结果接近，但由于对称能的差异，它们比Shen等人的物态方程的预测值要大。用所建立的状态方程计算了NS的密度分布。
2009-06-22 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
Neutron star crusts from mean field models constrained by chiral effective field theory
基于手征有效场论中的体物质状态方程和双魔核基态能量约束下的Skyrme平均场模型，研究了中子星壳的结构，包括壳核边界.用液滴模型和T-Fermi近似研究了核的面相。我们比较了每个核子的能量为每种几何形状（球形核，圆柱形核，核板，圆柱形孔，球形孔），以获得作为密度的函数的基态相位。我们发现，Wigner-Seitz胞的大小强烈依赖于模型参数，特别是密度梯度相互作用项的系数。我们还采用热力学不稳定性方法来检查的有效性的数值解的基础上的能量比较。
2017-02-09 nucl-th
Time-Dependent Density Functional Theory for Fermionic Superfluids: from Cold Atomic Gases, to Nuclei and Neutron Stars Crust
在冷原子和中子星的外壳中，对隙可以达到与费米能相当的值。虽然在原子核中，中子能隙较小，但它仍然是费米能量的百分之几。这些系统中的配对机制是由于费米子之间的短程吸引相互作用，并且库珀对的大小与粒子间的分离相当，或者它可以像原子核一样大，原子核的大小仍然相对较小。这种强的配对间隙是大量粒子-粒子构型叠加的结果，这有助于铜对的形成。这些系统已被证明是大量显着现象的宿主，其中大幅度的配对间隙起着至关重要的作用：量子冲击波、量子湍流、Anderson-Higgs模式、涡环、畴壁、孤立子涡、中子星壳中的涡钉扎、碎片凝聚体的意外动力学和重离子碰撞中配对关联的作用，Larkin-Ovchinnikov相作为费米超固体的一个例子，角色配对关联控制着裂变核的动力学，极低密度的自约束超流费米子液滴。
2021-12-24 nucl-th
Vortex pinning and dynamics in the neutron star crust
Anderson和Itoh在1975年指出，超流涡旋与中子星外壳之间相互作用的本质是涡旋蠕动的核心，也是故障的原因，这一直是天体物理学中一个长期存在的问题。使用一种定性的新方法，我们遵循的动力学作为超流漩涡移动响应的存在下的“核”（核缺陷的地壳）。产生的运动垂直于力，类似于推动旋转的陀螺的运动。我们表明，原子核排斥在中子星地壳的涡旋，并作为一个函数的涡旋核分离的力的特征。
2016-12-01 astro-ph.HE astro-ph.SR cond-mat.supr-con
Axion Production from Landau Quantization in the Strong Magnetic Field of Magnetars
我们利用精确的量子计算来探讨磁星强磁场存在下电子和质子的轴子发射。轴子是通过强磁场产生的朗道能级之间的跃迁发射的。由质子发射的轴子的光度比电子的大得多，并随着物质密度的增加而变强。轴子发射冷却被证明是远远大于中微子冷却的Urca过程。因此，地壳中的轴子发射可能对磁星的冷却有重要贡献。然而，在高密度核心中，它可能会导致磁星的加热。
2017-07-03 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Strong magnetic fields and pasta phases revisited
本研究采用含表面项与库仑项的可压缩液滴模型，结合两种不同对称能斜率的相对论平均场模型，计算强磁场下中子星内壳结构，发现磁场致非均匀区延展依赖对称能，且旋节线不稳定性或源于外核密度涨落，该模型可更精准估算壳核转变参数与壳半径。
2023-04-28 astro-ph.HE nucl-th
Analytical determination of the structure of the outer crust of a cold nonaccreted neutron star: extension to strongly quantizing magnetic fields
最近提出的迭代方法，确定非吸积的中子星的外壳的内部组成，扩展到磁星，考虑到Landau-Rabi量子化的电子运动引起的存在一个非常高的磁场。结果表明，在强量化制度，该方法可以有效地实现使用新的解析解相邻地壳层之间的过渡。详细的数值计算进行评估的性能和精度的方法。
2020-06-16 astro-ph.HE nucl-th
A new equation of state for neutron star matter with nuclei in the crust and hyperons in the core
建立了宽密度范围内零温中子星的物态方程。对于均匀核物质，采用相对论Hartree-Fock近似下的手征夸克-介子耦合模型。确定了耦合常数，以便重现原子核和超核的实验数据。在地壳区域，原子核被考虑到在超导-费米计算。所有的八重态重子都被认为是在核心区域，而只有$Ξ^{-}$出现在中子星中。中子星的最大质量是$1.95M_\odot$，这与最近观测到的大质量脉冲星PSR J 1614 -2230的约束一致。
2013-08-28 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Possible Existence of Extremely Neutron-Rich Superheavy Nuclei in Neutron Star Crusts Under a Superstrong Magnetic Field
我们调查地壳成分的磁场强度范围很广，高达$B\simeq 4\times10^{18}$ G，采用最新的实验核质量补充各种质量模型。磁场的基本效应有两个：1）由于电子垂直于磁场运动的Landau-Rabi量子化，电子分数的增加与质子分数的增加通过电中性条件联系在一起，即在给定的压强下，中子丰度被抑制。因此，2）原子核可以在更高的压力下存在而不会滴出中子。通过探索理论模型预测的所有可能核的最佳外地壳成分，我们发现$B\gtrsim 10^{17}$ G出现了中子幻数为50、82、126和184的丰中子重核，以及不同质子数的丰中子重核。此外，我们表明，超重核质子数$Z\ge104$，包括未知元素，如$Z=119, 120, 122$，和/或$124$，取决于质量模型，可能会出现在地壳底部层的平衡组成$B\gtrsim 10^{18}$ G，这是非常丰富的中子（$N\approx 260$ - $287$，即，$N/Z\approx 2.2$ - $2.4$）。我们指出，这些极端丰中子超重核位于下一个中子幻数$N=258$后$N=184$，强调在这种真正的异国情调，极端条件下的核结构计算的重要性。我们展示了超强磁场如何实质性地改变中子星的地壳性质，这可能会产生可检测的后果。
2023-02-15 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Neutron star inner crust: reduction of shear modulus by nuclei finite size effect
本文用可压缩液滴与 ionic spheroid 模型解析分析核有限尺寸效应，指出晶格剪切诱发核形变，使内壳层有效剪切模量普适降低，最内层约达25%。
2022-09-13 astro-ph.HE nucl-th
The symmetry energy at subnuclear densities and nuclei in neutron star crusts
我们研究了非均匀核物质在亚核密度下的性质如何依赖于对称能的密度依赖性。利用宏观核模型计算了零温下中子星物质中核的大小和形状随对称能密度的变化。我们发现，在亚核密度下，对称能越小，对应于密度对称系数L越大，原子核的电荷数越小，有原子核或气泡的物质变得均匀的临界密度越低。电荷数的减少与表面张力对核密度和中子海密度的依赖性有关，而临界密度的减少通常可以从均匀物质中质子成团不稳定性的角度来理解。
2006-10-03 astro-ph nucl-th
Resonant nuclear reaction $^{23}$Mg $(p,γ)$ $^{24}$Al in strongly screening magnetized neutron star crust
基于超强磁场中的相对论理论，利用Lai（LD）、Fushiki等（FGP）和Liu等（LJ）的三种模型，研究了强电子屏蔽（SES）对磁星表面核反应$^{23}$ Mg $(p, γ)$ $^{24}$ Al反应速率的影响.我们的研究结果表明，由于SES的影响，速率可以大大提高三个数量级。对于$1<B_{12}<10^2$，在相对低密度环境（如$ρ_7<0.01$）下，我们模型中的速率与LD和FGP的速率吻合得很好。另一方面，在相对高的磁场（例如$B_{12}>10^2$），我们的模型的速率可以是1.58倍，大约三个数量级以上的FGP和LD，分别。我们的模型对$^{23}$ Mg $(p, γ)$ $^{24}$ Al的速率的显著增加意味着更多的$^{23}$ Mg将由于SMF中的SES而从Ne-Na循环中逃逸。因此，下一个反应$^{24}$ Al $(β^+, ν)$ $^{24}$ Mg将产生更多的$^{24}$ Mg以参与Mg-Al循环。因此，可能导致在磁星表面合成大量的$A\geq 20$核素（例如$^{26}$ Al）产物。这些重元素（如$^{26}$ Al）可能是由于双中子星（NS-NS）或黑洞与中子星（BH和NS）系统的紧密双星合并而被抛出的。我们的研究结果可能有助于理解为什么$^{26}$ Al在星际空间总是过剩的。我们的结论可能对某些重元素的核合成、能量产生率的研究…
2017-10-07 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
Probing crustal structures from neutron star compactness
利用表征核物质状态方程的各种参数，我们系统地研究了中子星壳的厚度和其中所含的pasta相。然后，相对于球形核的相位的厚度，圆柱形的相位的厚度，和地壳厚度，我们成功地推导出拟合公式，表示每个厚度与恒星的半径作为一个函数的恒星的紧凑性，对称核物质的不可压缩性，和密度依赖的对称能量。特别地，我们发现球核的相厚度与地壳厚度一样，对恒星的致密性有很强的依赖性，但两者对状态方程参数的依赖性都要弱得多。因此，通过确定致密性，可以合理地限制球核相的厚度以及地壳厚度，即使EOS参数仍然是确定的。
2017-06-15 astro-ph.HE nucl-th
Thermodynamic properties of nuclear "pasta" in neutron star crusts
得到了零温下中子星物质在亚核密度下的平衡相图。采用可压缩液滴模型，考虑了球形、棒状和板状核以及球形和棒状核泡。这个模型的目的是把不确定性的核表面张力和质子化学势滴中子气体。所得相图表明，对于这些量的典型值，具有棒状核和板状核的相在低于系统变得均匀的点的密度下以库仑晶格的形式出现。热波动导致位移的核从他们的平衡位置被认为是通过明确的评估其弹性常数，这些波动可以有效地破坏层状晶格的板状核的温度区域中的典型的物质在中子星地壳。
2000-07-08 astro-ph nucl-th
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
Fusion of neutron rich oxygen isotopes in the crust of accreting neutron stars
在吸积中子星的地壳中，聚变反应是一个重要的热源，而这些反应发生的深度对于确定恒星的温度分布很重要。聚变反应强烈地依赖于核电荷$Z$。具有$Z\le 6$的原子核可以在液体海洋中以低密度融合。然而，Z=8或10的原子核可能不会燃烧，直到更高的密度，其中地壳是固体，电子捕获使原子核富含中子。本文计算了丰中子核$^{24}$ O + $^{24}$ O和$^{28}$ Ne + $^{28}$ Ne两种反应的$S$因子。我们使用一个简单的势垒穿透模型。$S$因子可通过涉及富中子皮肤的动力学效应进一步增强。$S$中这种可能的增强作用应在实验室中用富中子放射性核束进行研究。我们用分子动力学模拟来模拟地壳的结构。我们发现，吸积中子星的地壳可能含有微晶或相分离区。然而，我们确定的热核反应速率增强的筛选因子对这些特征不敏感。最后，我们计算了$^{24}$ O + $^{24}$ O的热核聚变速率，发现$^{24}$ O应该在$10^{11}$ g/cm $^3$附近燃烧.从这个和类似的反应中释放的能量可能对恒星的温度分布很重要。
2008-04-07 astro-ph nucl-th
In-medium ion mass renormalization and lattice vibrations in the neutron star crust
中子星的内壳由浸没在超流中子液体中的原子核组成。当这些原子核穿过费米子介质时，它们也使费米子介质运动起来。结果，它们的质量被强烈地重整化，并且离子晶格振动的光谱受到显着影响。因此，我们预测，在这些密度的库仑晶体的比热和晶格热能显着修改。
2003-12-30 astro-ph cond-mat.stat-mech nucl-th
