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中子星内壳层中核团簇与超流声子的相互作用

核理论 2026-04-23 v1 高能天体物理现象

摘要

核团簇的晶格振动与中子超流性相关的超流声子之间的相互作用,在中子星内壳层的动力学中扮演着重要角色。虽然这种耦合主要在流体动力学和有效场论等宏观方法中讨论,但其微观起源和有效耦合常数的值仍不清楚。在这项工作中,我们从内壳层物质的微观描述出发,推导了核团簇与超流声子之间的相互作用。利用核密度泛函理论,我们在准粒子无规相位近似下分析了单个核团簇周围中子超流的响应。基于这种微观响应,我们得到了团簇与周围超流之间的相互作用。将此结果与长波有效描述相匹配,我们确定了描述晶格声子与超流声子混合的有效哈密顿量中的耦合常数。结果发现,所得的耦合强度显著小于先前的流体动力学估计。这种减小源于核团簇内部及其周围超流声子振幅的抑制。我们的结果为支配中子星内壳层中晶格-超流声子混合的耦合参数提供了微观确定。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.20725,
  title  = {Interaction between nuclear clusters and superfluid phonons in the neutron-star inner crust},
  author = {Masayuki Matsuo and Arata Nishiwaki and Toshiyuki Okihashi and Masaru Hongo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.20725},
  year   = {2026}
}

备注

16 pages, 2 figures