Neutrino Emission from Ungapped Quark Matter
我们研究中微子发射从一个正常的,ungapped,夸克阶段的核心紧凑的恒星。来自非相互作用夸克物质的中微子发射导致了以$ε\sim T^7$为尺度的发射率。我们表明,费米液体和非费米液体效应的组合,提高了发射率。费米液体效应导致的发射率的规模为$ε\sim α_s T^6$,最初由岩本。我们证明,非费米液体效应进一步提高速率,导致$ε\sim α_s^3 T^6\log(m/T)^2$,其中$m$是电屏蔽标度和$m\gg T$的条件下发现在紧凑型恒星。然而,我们发现,结合非费米液体的比热效应,在发射率的增强只会导致适度的降低温度的恒星在后期。我们的研究结果证实了现有的边界上存在的无空位夸克物质在致密星。我们还讨论了超导相的中微子发射与unapped费米激发。
2005-01-26 astro-ph hep-ph
Nuclear medium cooling scenario in the light of new Cas A cooling data and the 2 M_sun pulsar mass measurements
最近,Elshalty等人在钱德拉近十年测量数据的基础上,重新分析了超新星遗迹仙后座A中中子星的表面温度,并增加了一个新的数据点。我们表明,所有可靠的已知的中子星的温度数据,包括那些属于仙后座A可以舒适地解释在我们的“核介质冷却”的中子星的情况。冷却速率解释了稠密物质中的介质修正的一π交换、对1S_0态的超流中子和质子配对的破偶形成过程中的极化效应以及其他相关过程。3P_2态中电子对断裂形成过程的发射率在我们的方案中是一个很小的量。成功描述仙后座A冷却的关键是电子和核子的热导率被介质效应降低。此外,我们利用了一个EoS,它在高密度下由于排除体积效应而变硬,并且能够描述2.1 M太阳的最大质量,因此包括PSR J1614-2230和PSR J 0348 +0432的最近测量。
2013-12-01 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Neutrino emissivity of $^{3}P_{2}$-$^{3}F_{2}$ superfluid cores in neutron stars
在BCS近似下,研究了$^{3}F_{2}$态的混合对三重态超流中子液体中集体自旋振荡和中微子发射过程的影响。在三重态超流中子凝聚体中,除了已知的$ω\simeqΔ/\sqrt{5}$模式外,还存在着含$ω\simeq\sqrt{58/35}Δ$的自旋振荡本征模式.凝聚体中高频自旋振荡的激发是通过准粒子间的张量相互作用发生的。通过中性弱电流的中微子能量损失被发现由三个单独的贡献所造成的复合破碎的库珀对和弱衰变的集体模式的自旋振荡。低频自旋波的中微子衰变在中子星的冷却过程中起着重要的作用。高频振荡的弱衰减,只发生在张量力被考虑在配对相互作用不会修改实质上的总能量损失。提出了中微子总发射率的简单表达式。
2011-10-10 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Cooling of a Compact Star with a LOFF Matter Core
本文计算了夸克物质在量子色动力学的色夸克Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrell(LOFF)相中直接URCA过程引起的比热和中微子发射率。对具有LOFF物质核的致密星简化模型的冷却速率进行了估算。
2006-10-30 astro-ph hep-ph
Neutron star cooling with lepton-flavor-violating axions
本文研究了通过轻子味破坏耦合从中子星和超新星辐射类轴子粒子的过程,计算了轴子发射度并推导出该耦合强度的上限,发现超新星环境下的限制可与实验室限制相竞争。
2024-04-27 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Emission From Direct Urca Processes in Pion Condensed Quark Matter
本文研究了π凝聚夸克物质中直接Urca过程的中微子发射。在具有高重子密度的致密恒星中,发射主要是由导致发射率增强的π介子凝聚的无隙模式决定的。当$u$ -夸克和$d$ -夸克的质量差相当大时,无质量夸克的辐射增强并不显著,但辐射率明显增大,凝聚态物质的冷却速度明显快于正常夸克物质。
2007-11-19 astro-ph hep-ph nucl-th
Neutrino emission and cooling rates of spin-one color superconductors
本文计算了几种自旋为1的致密夸克物质超导相的直接Urca过程引起的中微子发射率。特别是,各向异性和节点的间隙函数的作用进行了分析。的比热以及冷却速率的颜色自旋锁定,平面,极性,和{ \it A}相的结果和后果的物理中子星进行了简要的讨论。此外,它示出的{ \em A}相具有螺旋度顺序,从而引起的反射不对称的中微子发射率。
2006-01-26 astro-ph cond-mat.supr-con hep-ph
Neutrino emissivity of anisotropic neutron superfluids
研究了超流能隙的各向异性和三重态关联中子液体中剩余费米-液体相互作用对中微子通过中性弱流能量损失的影响。本文考虑了$^{3}P_{2}$与$m_{j}=0$配对的情况下,由中微子对破裂和形成过程以及自旋波衰变引起的中微子对发射。得到了简单的解析公式。与以前的平均角方法的结果的比较表明,间隙各向异性导致淬火的中微子发射率造成的对复合过程约15%,并大幅抑制自旋波衰变。剩余的粒子-空穴相互作用使两个通道中的能量损失增加约5%。
2013-01-23 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Thermal Relaxation of Dark Matter Admixed Neutron Star
受中子星有效捕获暗物质的各种理论研究的启发,我们探讨了捕获的暗物质对中子星冷却机制的可能间接影响。利用相对论平均场方法,在IOPB-I参数集下,得到了有限温度下不同构型暗物质混合星的物态方程。我们表明,在暗物质动量的变化极大地修改了中微子发射率通过特定的中微子产生过程的恒星。此外,还研究了一颗暗物质混合星的比热和热导率,以探索冷却波在恒星内部的传播。还讨论了理论表面温度冷却曲线与恒星物质的状态方程和化学成分的关系,以及各种来源的热辐射观测数据。我们观察到,暗物质与$k_{f}^{\rm DM} > 0.04$混合的典型恒星符合快速冷却的情况。此外,还计算了不同暗物质动量下的内部热弛豫期度规,得出了暗物质段的增加会放大恒星的冷却速率和内部弛豫速率的结论。
2022-05-04 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Relativistic direct Urca processes in cooling neutron stars
导出了中子星中简并重子物质中直接Urca过程引起的中微子能量损失的相对论表达式。我们使用两种不同的方法来计算我们感兴趣的反应所引起的发射率。首先,我们用费米的“黄金法则”进行一个标准的计算。第二个计算,得到相同的表达式,执行与援助的偏振功能的介质。我们的中微子能量损失的结果强烈不同于以前的非相对论的结果。当考虑质子和中子之间的不对称性时,我们还讨论了通过介质中的弱带电流的反应中重子矢量流的不守恒。上述效应,没有讨论的文献中,以前,大大修改的极化函数的重子物质中感生的弱带电电流。
2001-10-16 astro-ph hep-ph nucl-th
Neutrino Bremsstrahlung in Neutron Matter from Effective Nuclear Interactions
我们重新讨论了中子-中子散射中中微子对韧致辐射的发射率,nn -> nn nu nubar,这是由Friman和Maxwell从包含关联效应的一π交换势计算的。从自由空间低动量核子-核子相互作用V_{low k}出发,考虑了张量、自旋轨道和二阶介质诱导的非中心效应对中子物质散射振幅的贡献。我们发现核子-核子相互作用的屏蔽降低了密度低于核物质密度的中微子韧致辐射的发射率。我们讨论了介质修改的影响,通过中微子发射冷却的中子星,考虑到最近的结果极化效应的中子超流性。
2004-01-13 astro-ph hep-ph nucl-th
Neutrino emission from compact stars and inhomogeneous color superconductivity
本文讨论了夸克物质在量子色动力学的LOFF相中直接Urca过程引起的比热和中微子发射率。我们假设三个轻夸克$u, d, s$处于色电中性态,通过四费米子Nambu-JonaLasinio耦合相互作用。我们研究了LOFF状态,其特征在于由一个单一的平面波为每个配对。从中微子发射率和费米子比热的计算出发,估计了具有LOFF态夸克核的致密星简化模型的冷却速率。
2006-09-25 hep-ph
Direct Urca processes on nucleons in cooling neutron stars
我们利用场论模型对简并重子物质中由Urca过程直接作用于核子引起的中微子能量损失进行了相对论计算。通过分析,在β平衡下,超致密核物质中的中子直接衰变是开放的,这仅仅是由于等矢量介子场在介质中的质子和中子之间产生了一个大的能隙。我们的中微子能量损失的表达式,在平均场近似下得到的,结合了核子反冲,宇称破坏,弱磁性和赝标相互作用的影响。对于我们的公式的数值测试,我们使用的多组分重子物质的自洽相对论模型。直接Urca反应的相对论发射率被发现大大大于预测的非相对论方法。我们发现,由于弱磁效应,相对论发射率增加约40- 50%,而赝标相互作用仅略微抑制能量损失,约5%。
2002-10-20 astro-ph hep-ph nucl-th
Quark beta decay in an inhomogeneous chiral phase and cooling of hybrid stars
我们通过考虑夸克物质的中微子辐射来讨论混合星的冷却。作为一个当前的课题,各种非均匀手性相的出现已经研究了附近的手征转变。在这里,我们考虑由空间调制夸克凝聚指定的双手征密度波(DCDW)。由于DCDW态可以表示为正常夸克物质的手征旋转态,夸克弱流相应地被变换为具有额外的相位因子,从而改变了顶点处的能量动量守恒,使得夸克直接Urca过程成为可能.中微子发射率的直接计算表明,它与夸克或π介子冷却成正比,大小相当。由于DCDW相只在有限密度区域发展,这种新的机制可能会给出一个有趣的关于混合星冷却的场景,即低质量的恒星应该比高质量的恒星更冷。
2012-09-28 astro-ph.SR hep-ph
Axion Emission from Proton Cooper Pairs in Neutron Stars
本文重新推导了中子星中质子库珀对发射轴子的发射率,发现近期一项研究因对有效质量依赖不同而产生超一个数量级的偏差,并证明该偏差不受状态方程选择影响,从而显著影响KSVZ轴子约束。
2025-02-26 hep-ph
Neutrino emission from triplet pairing of neutrons in neutron stars
在考虑反常弱相互作用的情况下,研究了中子星中由于电子对破裂和形成过程而产生的中微子辐射。我们在BCS近似中考虑了这个问题,抛弃了费米液体效应。在这种方法中,我们推导出自洽方程的反常矢量和轴矢量的弱相互作用的顶点考虑到$^{3}P_{2}- ^{3}F_{2}$混合。此外,我们简化了问题,并考虑纯$^{3}P_{2}$配对与$m_{j}=0$,是通过在最小冷却范例。正如预期的那样,由于电流守恒,我们在矢量通道中获得了中微子发射率的大抑制。更确切地说,通过矢量通道的中微子发射在非相对论极限$V_F=0$中消失。还发现轴向通道被适度抑制。总中微子发射率被抑制的$1.9\times10^{-1}$的因素相对于原始估计使用裸弱顶点。
2010-02-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Neutrino Emission From Inhomogeneous Pion Condensed Quark Matter
人们认为,如果重子密度足够高,中子星内部可以存在夸克物质。当有一个大的同位旋密度时,夸克物质可能处于π凝聚相。我们计算了直接Urca过程在这样一个阶段,特别是在非均匀Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrell(LOFF)状态下的中微子发射。得到了中微子的发射率和比热,并由此估算了冷却速率。
2009-10-22 astro-ph hep-ph nucl-th
Leading bounds on micro- to picometer fifth forces from neutron star cooling
通过中子星冷却数据,研究发现标量场耦合常数g_N的严格界限,排除至5×10^-14,并扩展至Higgs-portal模型的混合角限制。
2025-11-19 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Neutrino emission due to Cooper pairing in neutron stars
精确地考虑矢量弱流守恒,重新计算了中子星中重子Cooper配对引起的中微子发射。矢量流对中微子发射率的贡献比不同作者以前得到的结果小几个数量级。因此,在中子星冷却的模拟中,由于重子的单重态配对引起的中微子能量损失实际上可以忽略。这使得来自质子或超子配对的中微子辐射可以忽略不计。来自三重态配对的中微子辐射是通过轴向弱电流进行的。对于这些态,当总动量投影为$m_{j}=0$时,矢量弱流贡献的消失导致中微子能量损失被抑制约25%。由于与$| m_{j}| =2$配对的三重态的中微子发射率被抑制了约3倍,这是由凝聚体中自旋密度波动的集体贡献引起的。
2006-06-27 astro-ph hep-ph
Cherenkov plasmons emission by primordial neutrinos
Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radiowave Propagation (IZMIRAN)(普尔科沃地球磁层、电离层和无线电波传播研究所)
研究原始中微子在非相对论性等离子体中发射切连科夫等离子体的机制,计算纵向等离子体的能量辐射率,并探讨早期宇宙中中微子团块的冷却过程。
2026-07-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Some issues about neutrino processes in color superconducting quark matter
讨论了在色超导夸克物质中Urca过程中计算中微子发射率的几个相关问题。其中包括:(1)从参与者的电中性和费米动量之间的三角关系出发,给出了对$u$夸克丰度的约束。(2)在QCD和NJL模型中讨论了夸克费米动量约化定义的相空间。(3)综述了弱相互作用的费米有效模型,重点讨论了它在Nambu-Gorkov基下的形式。
2006-07-10 hep-ph
Direct URCA process in neutron stars with strong magnetic fields
我们计算了中子星中强磁化简并物质在$β$平衡下直接URCA过程的发射率。我们表明,如果磁场是足够大的质子和电子被限制到地面朗道水平,无场阈值条件的质子浓度不再成立,和直接URCA反应是开放的任意质子浓度。直接URCA过程导致快速中子星冷却的早期阶段。这种情况允许我们将初始磁场限制在观测到的恒星内部。
1998-05-25 astro-ph hep-ph