基于现实核力并包含完整原子核系综的核塌缩超新星新状态方程

我们构建了一个包含完整原子核系综的核状态方程(EOS)，用于核塌缩超新星模拟。它基于本文两位作者近期利用变分法处理现实二体与三体核力推导出的均匀核物质状态方程。我们采用重核的扩展液滴模型和轻核的量子理论质量评估。除了现实的核力，对完整原子核系综考虑介质效应，使得这一新状态方程成为超新星模拟中最现实的状态方程之一。我们将其与FYSS状态方程进行比较，后者基于相同的核系综表述，但对均匀核物质采用TM1参数集的相对论平均场(RMF)理论。新状态方程在核饱和密度附近及以上比FYSS状态方程更软。我们发现，由于新状态方程中原子核具有更大的饱和密度和更小的对称能，其中质量数小的富中子核比FYSS状态方程中更为丰富。我们将这两个状态方程应用于一维超新星模拟，发现由于对称能较小，新状态方程在塌缩阶段给出更低的电子丰度和更高的温度。结果，新状态方程的内核质量更小。另一方面，由于新状态方程的软性，内核更致密，并在更高密度下反弹。随后冲击波在外核的向外传播在两个模拟中非常相似，但这可能是人为造成的，因为在这些计算中使用了相同的重核电子俘获率表格，忽略了两种状态方程间核组成的差异。