中子皮厚度对天体物理 $S$ 因子的依赖关系

T. Ghosh; Sangeeta; G. Saxena; B. K. Agrawal; Ushasi Datta

中子皮厚度对天体物理 $S$ 因子的依赖关系

核理论 2023-03-23 v1 高能天体物理现象太阳与恒星天体物理

作者: T. Ghosh , Sangeeta , G. Saxena , B. K. Agrawal , Ushasi Datta

摘要

背景:核对称能的密度依赖性对于决定从有限核到质量约 1.4 $M_\odot$ 的中子星的数种性质至关重要。非对称核中的中子皮厚度值、同位旋巨偶极共振能量以及各种核反应截面已被用于确定饱和密度处对称能斜率( $L_0$ )。近期 PREX-II 和 CREX 对 $^{208}$ Pb 和 $^{48}$ Ca 核中子皮厚度的测量给出了差异很大的 $L_0$ 值,其在 90 $\%$ 置信区间内仅有微小重叠。目的:我们的目标是对对称能在非对称核的势垒下融合截面与天体物理 $S$ 因子中的作用进行论证。方法:使用双折叠模型(DFM)结合三种不同的核子-核子相互作用生成核-核势。这些 DFM 势被用于计算势垒下融合截面与天体物理 $S$ 因子。DFM 势所需的核子密度由不同的非相对论与相对论平均场模型族生成,它们对应广泛的中子皮厚度或 $L_0$ 范围。结果:我们计算了涉及 O、Ca、Ni 和 Sn 同位素的若干非对称核的势垒下融合截面。给出了 $^{54}$ Ca+ $^{54}$ Ca 与 $^{124}$ Sn+ $^{124}$ Sn 的势垒参数、截面和天体物理 $S$ 因子作为中子皮厚度函数的结果。结论:富中子核的截面表现出对对称能或中子皮厚度行为的强烈依赖。皮厚度的增大会降低势垒高度及其宽度,从而使 $S$ 因子的值增强超过一个数量级。

关键词

中子皮厚度对称能天体物理 S 因子势垒下融合双折叠模型平均场模型非对称核

引用

@article{arxiv.2303.12156,
  title  = {Neutron Skin Thickness Dependence of Astrophysical $S$-factor},
  author = {T. Ghosh and Sangeeta and G. Saxena and B. K. Agrawal and Ushasi Datta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.12156},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 7 figures

中子皮厚度对天体物理 $S$ 因子的依赖关系

摘要

关键词

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