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中子星壳层中传导中子的曳引系数与有效质量:简单微观模型

核理论 2009-11-10 v3 天体物理学

摘要

在中子星的内壳层中,密度高于“滴”阈值时,未束缚的“传导”中子可以自由地流过由原子核形成的离子晶格。此类传导中子的相对电流密度 ni=nvˉin^i= n \bar v^i 将通过物理上明确定义的移动系数 K\cal K 与相应的平均粒子动量 pip_ini=Kpin^i= {\cal K}p^i 形式的比例关系相关联,其在此背景下的数值此前尚未被计算。利用普通固态物理与核物理的方法,这里采用基于独立粒子近似的简单量子力学处理,将 K\cal K 表述为中子费米面上相关群速度的相空间积分。结果可描述为一种“曳引”,它将普通中子质量 m 改变为每中子的宏观有效质量,在采用规定被认为“自由”的中子精确数密度 n 的约定下,该质量由 m=n/Km_\star=n/{\cal K} 给出。对壳层底部可能相关的“千层面”和“意大利面”类型的核构型进行了移动系数的数值计算。向外推至内壳层中间层得出意外预言:mm_\star 将变得比 m 大很多。

关键词

引用

@article{arxiv.nucl-th/0402057,
  title  = {Entrainment coefficient and effective mass for conduction neutrons in neutron star crust: simple microscopic models},
  author = {Brandon Carter and Nicolas Chamel and Pawel Haensel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:nucl-th/0402057},
  year   = {2009}
}

备注

27 pages, latex. Revised published version