發(fā)布時間：2018-04-13 18:19

  本文選題：宇宙粒子物理 + 致密核物質(zhì)�。� 參考：《西南交通大學》2016年碩士論文

【摘要】：中子星是大質(zhì)量恒星演化到末期,由于引力塌縮效應導致超新星爆發(fā)后殘留核心形成的致密天體。中子星提供了遠超過現(xiàn)有地球?qū)嶒炇宜苓_到的極端的密度、溫度、磁場等物理條件,對了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)層次有極其重要的作用,一直是天體物理、粒子物理和核物理等學科研究的重要對象和熱點。特別是最近天文觀測發(fā)現(xiàn)了2倍太陽質(zhì)量的中子星,進一步推動了對中子星物質(zhì)性質(zhì)的深入研究。大質(zhì)量中子星原生星的物質(zhì)狀態(tài)和性質(zhì)不僅對中子星的形成和演化具有至關(guān)重要的影響,也對超新星爆發(fā)過程的模擬計算具有基本作用。本論文基于相對論平均場理論,對大質(zhì)量原生中子星性質(zhì)進行研究,主要完成了如下工作。首先對大質(zhì)量中子星PSR J0348+0432的原生星性質(zhì)進行了計算分析。選擇相對論平均場理論中的合理參數(shù)組(核子耦合參數(shù),超子耦合參數(shù))描述了大質(zhì)量中子星PSRJ0348+0432觀測性質(zhì)。將這些參數(shù)外推來描述PSR J0348+0432的原生星性質(zhì),得到了PSR J0348+0432的原生星的粒子組成、內(nèi)部溫度分布、狀態(tài)方程和質(zhì)量半徑關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)原生星內(nèi)部更容易出現(xiàn)超子,而且超子的出現(xiàn)降低了原生星內(nèi)部的溫度,軟化狀態(tài)方程,從而降低原生星的質(zhì)量。第二、考慮引力修正效應對星體的影響,引進弱相互作用光矢U玻色子,討論U玻色子對大質(zhì)量中子星原生星的影響。發(fā)現(xiàn)U玻色子對壓強和能量密度具有不同影響。在低密度處對壓強的影響要比在高密度處明顯,在高密度處對能量密度的影響比在低密度處明顯。U玻色子會增大原生中子星的質(zhì)量和半徑,也會增大中子星原生星的轉(zhuǎn)動慣量,同時減小引力紅移效應。第三、計算分析熵效應對大質(zhì)量中子星原生星性質(zhì)的影響。對熱密中子星物質(zhì),選取每重子熵從S=0到S=3變化,研究熵對大質(zhì)量中子星PSR J1614-2230和PSRJ0348+0432前身星性質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn),熵使得狀態(tài)方程變硬,熵值越大狀態(tài)方程越硬,且熵對能量密度的影響和對壓強的影響明顯不同。熵會增加原生中子星的最大質(zhì)量和半徑,熵越大,對應的最大質(zhì)量和半徑越大。中子星原生星的轉(zhuǎn)動慣量也隨著熵的增加而增加；引力紅移隨著熵的增加而減�。粶囟葘㈦S著熵值的增加而增大。這些結(jié)果對中子星物理的理論研究具有重要參考價值。
[Abstract]:Neutron star is a dense body formed by the residual core after supernova burst due to gravitational collapse effect.Neutron stars provide extreme physical conditions such as density, temperature, magnetic field and so on that are far beyond the reach of existing Earth laboratories. They are extremely important in understanding the structure of matter and have always been astrophysics.Particle physics and nuclear physics and other disciplines of important objects and hot spots.In particular, recent astronomical observations have found a neutron star with twice the mass of the sun, which has further promoted the further study of the properties of the neutron star.The material state and properties of the primary star of a large mass neutron star not only have a vital impact on the formation and evolution of the neutron star, but also have a fundamental role in the simulation of the supernova burst process.Based on the relativistic mean field theory, the properties of mass primary neutron stars are studied in this paper.First, the properties of the primary star of the mass neutron star PSR J0348 0432 are calculated and analyzed.A reasonable set of parameters (nucleon coupling parameter, hyperon coupling parameter) in the relativistic mean field theory is chosen to describe the observed properties of the mass neutron star PSRJ0348 0432.These parameters are extrapolated to describe the primary star properties of PSR J0348 0432. The particle composition, internal temperature distribution, equation of state and mass radius of PSR J0348 0432 are obtained.The results show that the hyperons are more likely to appear in the primary star, and the appearance of the hyperons reduces the internal temperature of the primary star and softens the equation of state, thus reducing the mass of the primary star.Secondly, considering the influence of gravitational correction effect on stars, we introduce the weakly interacting light vector U bosons, and discuss the influence of U bosons on the primary stars of large mass neutron stars.It is found that U bosons have different effects on pressure and energy density.The effect on pressure at low density is more obvious than that at high density, and the effect on energy density at high density is more obvious than at low density. U boson increases the mass and radius of the primary neutron star, and also increases the moment of inertia of the primary star.At the same time, the gravitational redshift effect is reduced.Thirdly, the effect of entropy effect on the properties of primary star of mass neutron star is calculated and analyzed.The effects of entropy on the properties of PSR J1614-2230 and PSRJ0348 0432 precursor stars are studied by selecting the variation of entropy per baryon from S ~ (0) to S ~ (3) for thermal neutron stars.It is found that entropy harden the equation of state, the larger the entropy value is, the harder the equation of state is, and the effect of entropy on energy density is obviously different from that on pressure.Entropy increases the maximum mass and radius of the primary neutron star, and the larger the entropy, the larger the corresponding maximum mass and radius.The moment of inertia of the primary star increases with the increase of entropy, the redshift of gravity decreases with the increase of entropy, and the temperature increases with the increase of entropy.These results have important reference value for the theoretical study of neutron star physics.
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P145.6

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本文編號：1745656