中子星通过核子-核子轴子轫致辐射的轴子发射冷却

中子星通常通过伽马射线和中微子的发射而冷却。但轴子也可在中子星内部通过核子-核子轴子轫致辐射过程产生。这些轴子的逃逸增加了中子星的冷却过程。我们探究了包含轴子发射的中子星冷却性质，并将我们的结果与中子星仅通过伽马射线和中微子发射冷却的情形进行比较。在我们的计算中，我们考虑了此类轴子能量损失率的简并和非简并极限，以及由此产生的光度随时间的变化和中子星表面温度随时间的变化。简而言之，研究了具有三个中子星质量（1.0、1.4、1.8 太阳质量）的中子星的热演化，并包含不同轴子质量（$m_{a}=10^{-5}\rm{eV}, 10^{-3}\rm{eV}, 10^{-2}\rm{eV}$）的轴子发射效应，且与不考虑轴子发射时的情况进行比较。我们将理论冷却曲线与三颗脉冲星 PSR B056+14、Geminga 和 PSR B1055-52 的观测数据进行比较，最终给出轴子质量上限 $m_{a}\leq10^{-3}$ eV，这意味着轴子衰变常数 $f_{a}\geq0.6\times10^{10}\hspace{1mm}\rm{GeV}$。