中子星中电子费米能与电子分数的数值拟合

基于简并相对论性电子的费米能基本定义，我们得到了电子费米能 $E_{\rm F}(e)$ 的一个特解，并将 $E_{\rm F}(e)$ 表示为电子分数 $Y_{e}$ 和物质密度 $\rho$ 的函数。利用数值拟合，得到了经典模型及Dutra等人2014年相对论平均场理论工作(Type-2)中 $Y_{e}$ 和 $\rho$ 的几个有用解析公式。在描述平均场拉格朗日量、密度时，我们采用TMA参数集，它与中子星最新天体物理观测惊人地一致。由于对称能密度依赖性 $S$ 在核天体物理中的重要性，简要讨论了对称参数 $S_v$ 和 $L$（$S$ 的斜率）。将这些拟合公式与不同密度区域的边界条件结合，我们可以评估任意给定物质密度下 $E_{\rm F}(e)$ 的值，并获得 $E_{\rm F}(e)$ 作为 $\rho$ 连续函数的示意图。与之前其他模型电子费米能研究相比，我们计算 $E_{\rm F}(e)$ 的方法更简单方便，且普遍适用于普通中子星环境下的相对论电子区。我们推导了 $E_{\rm F}(e)$ 和 $n_{e}$ 的一般表达式，可用于在未来中子星物质性质研究中间接检验某个中子星状态方程(EoS)是否正确。由于在高电子费米能和电子分数下大质量星中心预期发生URCA反应，本研究可用于未来中子星热演化研究。