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仙后座A超新星遗迹中的冷却中子星:核心超流性的证据

太阳与恒星天体物理 2015-03-17 v2

摘要

根据Ho & Heinke (2009)和Heinke & Ho (2010)的最新结果,仙后座A超新星遗迹包含一颗具有碳大气层且有效表面温度显著下降的年轻中子星。我们报告了一次新的(2010年11月)钱德拉观测,证实了先前报道的下降率。如果中子星核心中的中子最近变得超流(三重态),则这种下降可以得到自然解释,因为库珀对形成(CPF)过程会产生中微子发射爆发,从而加速冷却。这一情景对中子星核心中鲜为人知的性质施加了严格约束:中子超流性起始温度Tcn(ρ)T_\mathrm{cn}(\rho)的密度依赖性[Tcn(ρ)T_\mathrm{cn}(\rho)应具有一个最大值约为(79)×108(7-9)\times 10^8 K的宽峰]、超流物质中集体效应对CPF过程的缩减因子qq (q>0.4q > 0.4),以及中子超流性开始前中微子发射的强度(比标准修正Urca过程弱30-100倍)。这是来自冷却中子星观测的核子超流性在中子星核心中存在的有力证据。

关键词

引用

@article{arxiv.1012.0045,
  title  = {Cooling neutron star in the Cassiopeia~A supernova remnant: Evidence for superfluidity in the core},
  author = {Peter S. Shternin and Dmitry G. Yakovlev and Craig O. Heinke and Wynn C. G. Ho and Daniel J. Patnaude},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1012.0045},
  year   = {2015}
}

备注

6 pages, 3 figures, accepted for publication in MNRAS Letters