从超新星到中子星:晕壳形成时间
高能天体物理现象
2026-05-27 v1 核理论
摘要
中子星诞生时为高温、富含轻子的原中子星 (PNS),通过中子子辐射冷却,最终使外层的重离子结晶成为固体晕壳。我们发展了一种简单解析估计,用于估算该晕壳形成在后对流PNS冷却阶段的起始时间。利用基于扩散的中子子辐射亮度及其导致的熵演化,结合近似等熵的内部结构,我们获得了在中子子辐射层处的时间依赖密度和温度。随后我们施加重核晕体的库仑结晶条件,通过库仑耦合参数表达式,确定中子子辐射层温度首次跌破该密度下结晶阈值的时刻。此程序给出晕壳形成时刻及相应熵的闭式表达式,显式依赖于PNS质量和半径、有效扩散/冷却归一化因子,以及组成参数如离子电荷和重核质量分数。对于标准微物理参数,我们发现首个固相通常出现在-。这些闭式标度提供了晕壳形成起始的有用时序解析基准,并阐明了其对PNS和组成参数依赖性。
引用
@article{arxiv.2605.26692,
title = {From supernovae to neutron stars: crust formation time},
author = {Yudai Suwa and Ken'ichiro Nakazato},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.26692},
year = {2026}
}
备注
5 pages, 1 figure, accepted for publication in PASJ