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有效相对论平均场模型下的磁化中子星壳层

高能天体物理现象 2023-02-23 v2 太阳与恒星天体物理 核理论

摘要

尽管中子星壳层的结晶性质在描述多种引人入胜的天体物理观测中起着关键作用,但在极强磁场存在下其微观结构尚未被完全理解。本工作中,我们在磁场强度 1017\sim 10^{17}G 下,于有效相对论平均场框架内研究中子星壳层性质。我们利用最新原子质量评估,通过最小化吉布斯自由能计算了外壳层的平衡组成。磁场显著影响状态方程(EoS)及外壳层性质,如中子滴密度、压强与熔化温度。对于内壳层,我们首次使用可压缩液滴模型研究磁场环境下的壳层性质。内壳层性质,如质量与电荷数分布、同位旋不对称性、团簇密度等,表现出对磁场强度敏感的典型的量子振荡(德哈斯-范阿尔芬效应)。与无场情形类似,密度依赖的对称能影响着磁化内壳层。我们研究了意面结构的潜在变化,观察到其质量与厚度随磁场强度改变 1015%\sim 10-15\%。针对软伽马重复器中的准周期振荡(QPO),我们探究了磁化壳层的基本扭转振荡模频率。本工作所考虑的磁场强度仅影响外壳层及内壳层浅层区域的 EoS,因而对中子星整体性质无显著影响;但外壳层质量及其转动惯量随磁场强度增大而明显增大。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.07339,
  title  = {Magnetised neutron star crust within effective relativistic mean-field model},
  author = {Vishal Parmar and H. C. Das and M. K. Sharma and S. K. Patra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.07339},
  year   = {2023}
}

备注

18 pages, 13 figures, 5 tables, Published in Phys. Rev. D