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中子星中的铁磁相变

核理论 2013-06-03 v1

摘要

考虑了纯中子物质以及电荷中性、β\beta 平衡核物质中的铁磁相。我们采用量子强子动力学(一种具有介子自由度的核物质相对论场论描述),并在描述该系统的拉格朗日密度中包含了重子(质子和中子)磁偶极矩之间的耦合,以及它们的电荷与磁场之间的耦合。我们改变重子磁偶极矩的强度,直到找到一个非零的磁场值,使得磁化系统的总能量密度达到最小。随后假设系统处于铁磁态。利用铁磁物态方程研究中子星内部的物质。我们发现,随着密度增加,铁磁场并非连续增加,而是表现出突然的快速增加。磁场的这些突然增加对应于带电粒子朗道能级不同构型之间的跃迁,并可能对中子星产生显著的观测后果。我们还发现,虽然铁磁相软化了中子星的物态方程,但并未显著改变恒星的质量 - 半径关系。此外还研究了磁化对称核物质的性质。我们证实,磁化物质倾向于富含更多质子,但在更强磁场下结合得更弱。我们表明,核物质压缩系数的行为受到朗道量子化的影响,并随着磁场的增加倾向于表现出振荡特征。对称能也表现出类似的行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1305.7346,
  title  = {Ferromagnetic Phase Transitions in Neutron Stars},
  author = {J. P. W. Diener},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1305.7346},
  year   = {2013}
}

备注

Ph.D. thesis, promoter F.G. Scholtz and co-promoters H.B. Geyer and G.C. Hillhouse, Stellenbosch University 2012, 147 pages and 28 figures