中子星内重子超流能隙的研究.PDFVIP

中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站 中子星内重子超流能隙的研究 许 妍 中科院国家天文 台长春人造卫星观测站 2014.10.30—2014.10.31 吉林大学 主要内容： 一 1 中子星内核子 S 超流能隙的研究 0 二 中子星内超子1S 超流能隙的研究 0 2014.10.30—2014.10.31 吉林大学 简 介 在研究中子星相关的天文现象时，比如星体热演化、冷却过程、 旋转动力学性质、脉冲星干扰等，都会考虑到重子超流的影响。特 别的，中子星的中微子辐射率敏感的依赖于重子超流能隙的大小。 普遍认为中子星核心区域较快的中微子辐射过程是核子、超子直接 Urca过程，而重子超流可以明显的抑制其中微子辐射率和热容量。 因此对中子星内重子超流现象的研究是核天体物理领域的热点课 题。 在中子星内壳层，中子会形成1S 对。在中子星核心，质子、超 0 子会形成1 3 S 对，中子会形成 P 对。即：中子、质子、 超子（可能 0 2 出现的其它重子）在吸引相互作用下产生库伯对，使得中子、质 子、 超子在中子星内部处于超流态。 关于重子超流能隙的大小已有许多理论计算，结果表明不同方法 得到1S 对存在的密度范围均相似。而想要获得对能隙精确的大小,并 0 且给出重子超流对一颗中子星定量的影响还很困难。这主要是因为 中子星物质中BB相互作用存在诸多不确定性，比如：所采取的近似 方法、极端条件下获得的间接观测数据等等。 2014.10.30—2014.10.31 吉林大学 1 一、中子星内核子 S 超流能隙的研究 0 相对论平均场理论（RMFT）在描述核物质和有限核方面取得了极 大的成功。标准的RMFT包含同位旋标量-标量介子，同位旋标量-矢 量介子，同位旋矢量-矢量介子。其中，标量介子提供强子间的 吸引作用，矢量介子提供短程排斥作用，同位旋矢量-矢量介子描 述质子和中子的区别。而同位旋矢量-标量介子通常不被考虑。然 而，近年来许多学者的研究均表明， 介子对中子星物质有明确的 贡献，会改变中子星物质EOS，从而改变中子星物质整体性质，比如 会改变核子有效质量、粒子含量、费米动量、单粒子能等物理量， 而这些量都会影响核子超流能隙的大小。 中子星内只包含npeμ物质情况下，计算中子、质子1S 能隙大小和 0 出现的密度范围，并且进一步给出介子对它们的影响。采用RMF理 论来描述中子星内粒子间相互作用，采用BCS理论来求解核子的能隙 方程。BCS理论是Bardeen，Cooper和Schrieffer提出的金属超导理 论可以应用于原子核理论中。 Phys.Lett.B.1997 399 191; Phys.Rev.C.2002 65 045201; Phys.Rev.C.2004 70 058801.