有限温度下热内壳层对致密星的影响

我们利用核能量密度泛函 BCPM 对恒星物质的热力学性质进行了研究。该泛函基于微观 Brueckner-Hartree-Fock 计算，并已成功用于描述冷中子星。为了增强其在天体物理学中的适用性，在本研究中，我们将 BCPM 状态方程扩展到有限温度下的 $\beta$ 稳定无中微子物质，并考虑了热内壳层。这种状态方程对于热致密天体，特别是那些由双中子星并合事件产生的天体，具有重要意义。我们的探索表明，随着温度升高，壳-核转变密度迅速下降，这表明对于热星，假设该密度为固定值是不现实的。微观计算还揭示，核团簇的存在持续到 $T=7.21$ MeV，这被确定为壳层的极限温度。超过此阈值，预计不会出现团簇。在此温度以下，内壳层中的团簇被不同密度的均匀物质包围，从而可以区分上转变密度分支和下转变密度分支。此外，我们计算了中子星的质量-半径关系，假设在不同温度值下 $\beta$-稳定中子星物质具有等温分布。我们的发现突显了热内壳层对质量-半径关系的显著影响，导致形成更大、更膨胀的中子星。因此，在我们的方案下，最终结果是一个有限温度下的统一状态方程。