中子星的結(jié)構(gòu)與物態(tài)方程的關(guān)系
發(fā)布時(shí)間:2018-02-24 11:31
本文關(guān)鍵詞: 中子星 物態(tài)方程 多層球 參數(shù)化 平衡結(jié)構(gòu) 出處:《湖南師范大學(xué)》2016年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:在超新星爆發(fā)中形成的中子星,其密度高達(dá)1015g/(cm)3的量級(jí)(核密度Pnud≈ 2.8 ×1014g/(cm)3)。物態(tài)方程唯一地決定了中子星的結(jié)構(gòu)以及它們的質(zhì)量與半徑的關(guān)系。但是,人們對(duì)于核密度以上的物質(zhì)的物態(tài)方程了解得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在對(duì)中子星和初生中子星的物態(tài)方程的研究中,人們提出了各種理論來(lái)構(gòu)建物態(tài)方程(例如,平均場(chǎng)的方法,液滴模型等方法。)。用這些方法構(gòu)建的物態(tài)方程,得到的是用表格表示的一些數(shù)值。本文從球?qū)ΨQ中子星的平衡結(jié)構(gòu)方程(Tolman-Oppenheimer-Volkoff方程)出發(fā),用四個(gè)有溫度參數(shù)的表格物態(tài)方程(Lattimer-Swesty物態(tài)方程,H. Shen物態(tài)方程,M. Hempel物態(tài)方程,G. Shen物態(tài)方程)構(gòu)建了中子星的平衡結(jié)構(gòu),討論了溫度對(duì)中子星結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的影響。表格形式的物態(tài)方程,對(duì)于我們理解其物理性質(zhì)是不方便的。Read J.S等人提出了將表格形式的物態(tài)方程參數(shù)化的方法,他們給出了壓強(qiáng)P與靜止質(zhì)量密度ρ的分段多層球的函數(shù)關(guān)系,即P=Kργ。式中P是壓強(qiáng),ρ是靜止質(zhì)量密度,K和γ在不同的ρ的范圍取不同的值。他們證明了這種分段多層球的參數(shù)化方法能夠精確地描述許多零溫情況的表格形式的物態(tài)方程。在本論文中,我們將他們的方法推廣到非零溫情況的表格形式的物態(tài)方程。我們用四個(gè)表格形式的物態(tài)方程(Lattimer-Swesty物態(tài)方程,H. Shen物態(tài)方程,M. Hempel物態(tài)方程,G. Shen物態(tài)方程),將它們參數(shù)化為兩個(gè)分段多層球的方程,一個(gè)是壓強(qiáng)P與靜止質(zhì)量密度ρ和溫度T的分段多層球關(guān)系,另一個(gè)是內(nèi)能u與靜止質(zhì)量密度ρ和溫度T的分段多層球關(guān)系。我們用這兩種形式(表格形式和參數(shù)化形式)的物態(tài)方程分別構(gòu)建了中子星和初生中子星的平衡結(jié)構(gòu),比較了它們的誤差,證明了能夠?qū)⒈砀裥问降奈飸B(tài)方程參數(shù)化為分段多層球形式。
[Abstract]:Neutron stars formed during supernova bursts have a density of 1015g / cm ~ (3) (nuclear density Pnud 鈮,
本文編號(hào):1530078
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