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中子星最小冷却:新范式

天体物理学 2011-09-29 v2 核理论

摘要

提出一种新的中子星冷却场景分类,包括“最小冷却”或“增强冷却”。最小冷却场景取代并扩展了所谓的标准冷却场景,包含库珀对偶破裂与形成过程的中子子发射。该发射在接近超流体配对临界温度时主导修改Urca过程的发射。由于缺乏来自任何直接Urca过程(无论是核子还是外域)的中子子发射,最小冷却被与增强冷却区分开来。在最小冷却场景下,理论冷却模型可被视为涉及稠密物态方程状态、稠密物态超流性能、中子星包层组成以及中子星质量的四个参数。通过对这些参数进行广泛变动,探讨了最小冷却的后果。结果与推断出的热发射中子星特性进行比较,以确定是否存在任何其中增强冷却。所有已明确检测到热发射的中子星至少与缺乏增强冷却相容。若PSR 0833-45 (Vela)或PSR 1706-44的年龄和/或温度位于估计值下方,则需要增强冷却;而PSR 0656+14、PSR 1055-52、Geminga和RX J0720.4-3125若其年龄和/或亮度位于估计值上方,则可能需要某种内部加热源。PSR J0205+6449和RX J0007.0+7302的新上限暗示了发生某种超出最小场景的增强中子子发射。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0403657,
  title  = {Minimal Cooling of Neutron Stars: A New Paradigm},
  author = {Dany Page and James M. Lattimer and Madappa Prakash and Andrew W. Steiner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0403657},
  year   = {2011}
}

备注

Version to appear in ApJ Supplements. Minor modifications in text and discussion of updated data with new figures