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由相对论平均场模型得到的中子星壳层性质及体参数影响

核理论 2021-10-05 v1 高能天体物理现象

摘要

我们利用与对称及非对称核物质约束以及若干恒星边界一致的强子相对论平均场(RMF)模型参数化方案,计算了中子星的壳层性质,即壳层质量(McrustM_{\rm crust})、壳层半径(RcrustR_{\rm crust})和转动惯量分数(ΔI/I\Delta I/I)。我们验证了哪些参数化方案也符合与脉冲星(如船帆座脉冲星)观测到的自转突变机制相关的ΔI/I1.4%\Delta I/I \geqslant 1.4\%ΔI/I7%\Delta I/I \geqslant 7\%的限制条件。后一约束在考虑拖曳效应时解释了自转突变现象。我们的结果表明,这些参数化方案在 neutron star 质量范围M1.82MM\leqslant 1.82M_\odot(ΔI/I1.4%\Delta I/I \geqslant 1.4\%)和M1.16MM\leqslant 1.16M_\odot(ΔI/I7%\Delta I/I \geqslant 7\%)内通过了自转突变极限。我们还研究了核物质体参数对壳层性质的影响,发现对称能是对McrustM_{\rm crust}RcrustR_{\rm crust}和~ΔI/I\Delta I/I产生最大变化的量。基于结果,我们构建了一个特定的RMF参数化方案,能够在M=1.4MM=1.4M_\odot时仍满足ΔI/I7%\Delta I/I \geqslant 7\%,该质量值用于拟合船帆座脉冲星X射线谱软成分的数据。该模型还与PSR J1614-2230、PSR J0348+0432和MSP J0740+6620脉冲星的观测数据,以及中子星内部组成探测器(NICER)任务的数据相兼容。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.01461,
  title  = {Neutron star crustal properties from relativistic mean-field models and bulk parameters effects},
  author = {M. Dutra and C. H. Lenzi and W. de Paula and O. Lourenço},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01461},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages, 8 figures, published in European Physical Journal A Topical Issue 'CompOSE: a repository for Neutron Star Equations of State and Transport Properties'