夸克物质成核对原中子星演化的影响
太阳与恒星天体物理
2013-08-30 v1 广义相对论与量子宇宙学
核理论
摘要
(删节版) 在大质量中子星的核心，预期存在一种具有解禁夸克的强相互作用物质相。如果这种解禁相变是一级的，那么它将由在亚稳态强子相中成核形成稳定夸克相的临界尺寸液滴所触发。在此情形下，已有研究表明，冷纯强子致密星若其引力质量超过某一阈值，则相对于“衰变”为夸克星(至少部分由夸克物质构成的致密星)是亚稳态的。这一恒星转化过程释放出巨大能量，可能是一些长伽马射线暴的能量来源。本研究的主要目标是确定新生强子星(原强子星)能否在其演化早期阶段存活而不“衰变”为夸克星。为此，我们研究了在含或不含俘获中微子的热贝塔稳定强子物质中夸克物质的成核过程。我们计算并比较了由热成核和量子成核机制导致的成核率与成核时间。我们计算了交叉温度，高于该温度时热成核主导有限温度量子成核机制。接着，我们讨论了夸克物质成核对原中子星物理和演化的影响。我们引入了原强子星的极限转化温度和临界质量M_cr的新概念，并证明质量M < M_cr的原强子星能够在其演化早期阶段存活而不衰变为夸克星。我们将“中子星”最大质量的概念相对于Oppenheimer & Volkoff引入的经典概念进行了扩展，以解释当前情景所预测的两类不同致密星族(强子星和夸克星)的存在。
引用
@article{arxiv.1102.1665,
title = {Effects of quark matter nucleation on the evolution of proto-neutron stars},
author = {Ignazio Bombaci and Domenico Logoteta and Constanca Providencia and Isaac Vidana},
journal= {arXiv preprint arXiv:1102.1665},
year = {2013}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics