新生原中子星的早期演化
广义相对论与量子宇宙学
2018-01-08 v1 高能天体物理现象
摘要
原中子星（PNS）是中子星生命的第一阶段，很可能起源于核坍缩超新星。在核坍缩后约 200 ms，PNS 的演化可建模为准静态构型的序列。这些构型取决于 PNS 的热力学剖面，而其演化很大程度上依赖于中微子扩散。我们开发了一个新的 PNS 演化代码，在球对称假设下通过迭代求解中微子数与能量输运方程以及相对论恒星结构方程。中微子截面与底层的状态方程（EoS）自洽地确定。为了在演化中包含 EoS，我们设计并验证了一个适用于有限温度和任意简并度的重子自由能相互作用部分的新拟合公式。利用我们的代码，针对三个恒星质量和三个核子 EoS，我们给出了 Super-Kamiokande III 探测器中的中微子信号以及由恒星振荡引起的引力波频率的估计。我们首次以自洽方式用核多体理论 EoS 演化 PNS，即在计算中微子截面时考虑了真实的核相互作用。通过以有效方式包含转动，我们还确定了由于 PNS 收缩和中微子角动量损失引起的转动频率的时间变化，以及由于转动产生的引力波信号。我们发现质量抛射极限限制了初始角动量。因此，对于由 GM3 平均场模型描述 EoS 的约 1.6 太阳质量的 PNS，其最终转动频率必须小于约 300 Hz。
引用
@article{arxiv.1801.01350,
title = {Early evolution of newly born proto-neutron stars},
author = {Giovanni Camelio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.01350},
year = {2018}
}
备注
Minor modification to my PhD thesis. Partial overlap with arXiv:1601.02945 [Camelio et al., PRD, 2016] and arXiv:1704.01923 [Camelio et al., PRD, 2017]. Original version available at: http://hdl.handle.net/11573/942744