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Thomas-Fermi 模型中巨核周围的集体电子脉动

等离子体物理 2015-06-16 v5 高能天体物理现象

摘要

基于巨核(Z106Z\approx 10^6)周围压缩电子气的 Thomas-Fermi 解,我们研究了由作用于核或电子本身的外部扰动可能引起的电子数密度、压力和电场的电脉动。我们通过数值方法获得了满足由电子数和能量 - 动量守恒、状态方程、热力学定律及 Maxwell 方程组以及物理边界条件所建立的边值问题的稳态脉动模式的本征频率和本征函数。我们选取质子数 Z=106Z=10^6,并假设核子处于核密度下的 β\beta-平衡状态。具有非球几何的类似系统被推测存在于中子星的下地壳中,通常被称为\textit{意面状态方程}(pasta equation of state)。最低阶模式被发现受到核内正电荷背景诱导的相对论性等离子体频率的强烈影响。我们讨论了利用谱方法将我们的结果应用于动态核的可能性,并提及了在天体物理背景下可能激发此类动力学的机制。

关键词

引用

@article{arxiv.1402.3468,
  title  = {Collective electronic pulsation around giant nuclei in the Thomas-Fermi model},
  author = {Hendrik Ludwig and Remo Ruffini and She-Sheng Xue},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1402.3468},
  year   = {2015}
}