超新星状态方程中的核子自能

本文研究了超新星（SN）物质中的核子自能及相互作用势，已知它们对超新星喷出物中的核合成条件有重要影响。文中给出了与现有超新星状态方程（EOS）自洽的、涉及非束缚核子的弱带电流相互作用率。核子自能以电子表格形式在线提供。讨论主要限于相对论平均场模型。文章第一部分研究了此类模型在有限温度和非对称条件下的普遍性质。发现状态方程按非对称度进行二次展开在有限温度下效果相当好，偏差主要来自动能部分。相互作用部分的对称能几乎与温度无关。在低密度下，考虑实际核子质量需要在展开中引入一个线性项。最后，证明了重要的中子-质子势差近似由系统的非对称度和零温对称能的相互作用部分给出。然后将不同相互作用的结果与核物理实验约束进行比较，从而限定了势差的可能范围。第二部分针对某一类超新星状态方程模型，考虑了原子核的形成。发现对进入弱带电流相互作用率的非束缚核子自能仅有中等程度的修正。这是因为在当前方法中，束缚态的结合能不对非束缚核子的单粒子能量产生贡献。