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中子星壳层性质:可压缩液滴模型与扩展 Thomas-Fermi 方法的比较

核理论 2022-10-19 v1

摘要

我们详细分析了预测中子星壳层非均匀物质性质的三个模型:可压缩液滴模型、四阶扩展 Thomas-Fermi(ETF)方法,以及 ETF 加 Strutinsky 积分(ETFSI)修正。前者将核团簇视为均匀硬球,第二种考虑了中子与质子可能不同的密度分布,最后一种在 Strutinsky 方法内包含了质子壳效应。本工作的目的是理解核建模改进的重要性,并分析对其最敏感的物理量。我们发现,诸如压强、能量、化学势以及电子分数等热力学量在三个模型间非常一致。这证实了我们先前的结果:核团簇有限尺寸描述的改进对这些量的影响很小,因为它们主要受体性质约束。有限尺寸建模的精细化被证明主要影响核团簇的组成(ZclZ_{cl}NclN_{cl}),其排序依据薄皮展开。该分析在 r-团簇和 e-团簇两种表示下均进行。质子壳效应被证明可稳定 ZclZ_{cl},从而也影响中子数 NclN_{cl}

关键词

引用

@article{arxiv.2205.15091,
  title  = {Neutron star crust properties: comparison between the compressible liquid-drop model and the extended Thomas-Fermi approach},
  author = {Guilherme Grams and Jerome Margueron and Rahul Somasundaram and Nicolas Chamel and Stephane Goriely},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15091},
  year   = {2022}
}

备注

8 pages, 4 figures