低密度中子物质的比热容：从量子到经典区域

在中子星壳层盛行的密度和温度范围内，研究了中子物质的比热容，考虑了在低于某临界温度 $T_{sf}$ 时向超流相的转变，并包含了向经典极限的过渡。求解了有限温度哈特里-福克-博戈留波夫方程（FTHFB），并与已有的近似表达式进行比较。特别地，发现 Levenfish 和 Yakovlev 给出的公式在温度 $T\leq T_{sf}$ 时能以很高精度重现数值结果。在非超流相 $T\geq T_{sf}$ 中，线性近似仅在温度 $T\ll T_{{\rm F} n}$（$T_{{\rm F} n}$ 为中子气的费米温度）时成立，而中子星壳层浅层很少满足此条件。本文提出了量子与经典区域之间的非微扰插值。该比热容仅用 $T_{sf}$、$T_{{\rm F} n}$ 和中子数密度 $n_n$ 方便地参数化，可易于实现在中子星冷却模拟中。