大质量核密度核心的相对论与电动力学稳定性

我们提出了核密度核心的统一处理方法，恢复了质量数$A\approx 10^2--10^6$的重核中性原子的经典结果，并将这些结果外推到质量数$A\approx(m_{\rm Planck}/m_n)^3 \sim 10^{57}$的大质量核密度核心。该处理包括求解描述处于β衰变平衡的$N_n$个中子、$N_p$个质子和$N_e$个电子系统的相对论Thomas-Fermi方程。$N_p$个质子以恒定密度分布在半径为$R_c$的球形核心内。对于$A > A_R = 0.039(N_p/A)^{1/2}(m_{Planck}/m_n)^3$，发现了一个新的稳定岛。由相对论电子屏蔽的库仑排斥力被核心的引力自相互作用所平衡。与重核类似，它们在其表面附近存在超临界电场。$A$与$N_p$之间的关系被推广到任意质量数值，并且对于$A < 1.5\cdot 10^2$的现象学关系作为极限情况获得。