含超子混合 K 介子凝聚物质的孤立中子星冷却

我们研究了包含超子混合 K 介子凝聚物质的孤立中子星的热演化，重点关注质子超导的作用。用于冷却计算的状态方程基于最小相对论平均场框架，并辅以用于 K 介子凝聚的手征 SU(3) 动力学以及三重子力的附加分量，这确保了在高密度下具有足以满足中子星质量和半径天体物理约束的刚度。我们表明，核子直接 Urca 过程在相对较低的恒星质量 ($M \gtrsim 1.3\,M_\odot$) 下运作，在不存在超流性的情况下会抹除任何可观测的奇异性特征。然而，如果质子 $^1{\rm S}_0$ 超导起作用，由于快中微子冷却过程受到抑制，冷却场景可能与奇异性相关，这取决于配对能隙的密度区域。特别是，如果质子超导在高密度区域 ($T_{c,p}\sim10^{10}~{\rm K}$) 足够强，核子和超子直接 Urca 过程将关闭，这使得 K 介子诱导的 Urca 过程在大质量中子星中占主导地位。该场景与最近发现的几颗冷孤立中子星非常吻合。因此，我们提出强质子超导可以通过冷中子星观测使 K 介子凝聚在观测上可见，从而为致密物质中的奇异性提供潜在的特征。