發(fā)布時(shí)間：2020-05-25 07:03

【摘要】： 本論文介紹了中子星研究的現(xiàn)狀以及目前常用的核多體方法，系統(tǒng)描述了非對(duì)稱核物質(zhì)的狀態(tài)方程和β穩(wěn)定中子星物質(zhì)中的K介子凝聚，特別是微觀三體核力以及超子自由度對(duì)此所產(chǎn)生的影響。 在Brueckner-Hartree-Fock理論框架內(nèi)，研究了新生中子星的狀態(tài)方程和性質(zhì)，計(jì)算了新生中子星的最大質(zhì)量和新生中子星中質(zhì)子占總核子數(shù)的豐度，特別是討論了三體核力和中微子束縛效應(yīng)的影響以及三體核力和中微子束縛效應(yīng)的相互影響。結(jié)果表明：無論是否考慮三體核力，中微子束縛對(duì)新生中子星的狀態(tài)方程和質(zhì)子豐度均有明顯影響。中微子束縛導(dǎo)致新生中子星物質(zhì)中的質(zhì)子豐度顯著增大。三體核力的貢獻(xiàn)是使新生中子星的狀態(tài)方程變硬并導(dǎo)致新生中子星中質(zhì)子豐度明顯增大。束縛在中子星物質(zhì)中的中微子顯著減弱了三體核力對(duì)于中子星物質(zhì)中質(zhì)子豐度的影響。 利用Brueckner-Hartree-Fock方法，計(jì)算了穩(wěn)定中子星物質(zhì)的狀態(tài)方程以及三體核力的影響，特別是研究了三體核力對(duì)(新生)中子星物質(zhì)中K介子凝聚的影響。結(jié)果表明三體核力對(duì)中子星物質(zhì)中出現(xiàn)K介子凝聚的臨界密度以及中子星物質(zhì)中各種粒子所占的比例均有重要影響。三體核力的主要作用是降低了中子星物質(zhì)中出現(xiàn)K介子凝聚的臨界密度并使K凝聚相中的核物質(zhì)更加接近于對(duì)稱核物質(zhì)。 具體的，我們發(fā)現(xiàn)：(1)．K凝聚的臨界密度敏感的依賴于KN相互作用的取值；而且，當(dāng)KN相互作用項(xiàng)取較強(qiáng)的情況時(shí)，不同的KN相互作用的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)稱能的影響。與中微子自由的情況比較，中微子束縛使得K凝聚推遲到較高的密度出現(xiàn)。當(dāng)K介子出現(xiàn)后，，由于電荷中性條件的約束，中微子自由物質(zhì)中的輕子含量大大減小。而對(duì)于中微子束縛得情況，與正常態(tài)(K凝聚沒有發(fā)生)不同的是，K介子的出現(xiàn)減小了輕子的含量，使得當(dāng)密度增加時(shí)中微子的含量增加起來。(2)．一般地K介子凝聚會(huì)軟化狀態(tài)方程，而且中微子束縛時(shí)K凝聚對(duì)狀態(tài)方程的軟化比起中微子自由時(shí)的K凝聚的軟化要弱的多。(3)．沒有K介子凝聚的物質(zhì)中，中微子束縛會(huì)稍稍軟化系統(tǒng)的狀態(tài)方程，然而有K凝聚相變發(fā)生的中子星物質(zhì)中，中微子束縛會(huì)硬化系統(tǒng)的狀態(tài)方程。這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致一種低質(zhì)量的黑洞推遲到新生中子星的冷卻階段形成。 在相對(duì)論平均場模型下，利用最新的Λ超子實(shí)驗(yàn)提取的超子—超子相互作用強(qiáng)度，計(jì)算了它對(duì)于奇異強(qiáng)子物質(zhì)，中子星物質(zhì)以及中子星性質(zhì)的影響，我們發(fā)現(xiàn)這一新的較弱的超子勢使其相應(yīng)狀態(tài)方程變硬，由此預(yù)測的中子星最大質(zhì)量為1.75倍的太陽質(zhì)量，比先前的預(yù)測大了0.2-0.5倍的太陽質(zhì)量；我們還計(jì)算了它對(duì)于中子星物質(zhì)中K介子凝聚的影響，發(fā)現(xiàn)新的超子勢有利于K凝聚的出現(xiàn)。
【圖文】：

則性都被消除，中子星上最高的山峰只有幾厘米高。所有導(dǎo)致脈沖星電磁輻射的現(xiàn)象都發(fā)生在一個(gè)熱到1000萬度的薄薄外層。中子星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍在猜測之中，一種可能的描述是這樣的(如圖1.1):星體由一層Ikm厚的鐵殼包著，其密度由1069/cm”(正是白矮星的密度)向內(nèi)增至 4x101’g/cm”(注意到均勻核物質(zhì)平衡密度為P0、 2.7x10149/’cm“)。往下是“慢層”。這一層中越向內(nèi)深入，鐵核中包含的中子就越多，在大約skm的深處，中子從鐵原子核中逃離，其密度增大

的核子一核子兩體相互作用勢，計(jì)算得到的核物質(zhì)飽和點(diǎn)，即核子的平均結(jié)合能隨密度變化曲線的最小值，都偏離經(jīng)驗(yàn)值而落在了所謂的“ coester帶”【29，30】上，如圖2.7所示‘
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：P145.6;O572

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本文編號(hào)：2679764