使用多分辨率自适应科学模拟数值环境对原子核与核pasta的量子模拟
太阳与恒星天体物理
2016-05-25 v2 天体物理仪器与方法
核理论
摘要
密度略低于核物质饱和密度的中子星和超新星物质预计会形成奇异形状的晶格。这些所谓的核pasta相是由库仑阻挫引起的。它们的弹性和输运性质被认为对中子星的热和磁场演化、自转和振荡起着重要作用。此外，它们能影响核心坍缩超新星中的中微子不透明度。本工作中，我们展示了使用多分辨率自适应科学模拟数值环境（MADNESS）进行核pasta的3D Skyrme Hartree-Fock (SHF) 原理验证模拟。我们对 、 和 原子核基态进行了基准研究，并通过3D SHF模拟计算结合能。结果与实验测量的结合能以及已有SHF代码的理论预测值进行比较。核pasta模拟以印第安纳大学分子动力学（IUMD）代码获得的所谓华夫饼几何初始化。晶胞大小为24\:fm，平均密度约为 ，质子分数 ，温度 MeV。我们的计算复现了不同几何形状轻、重原子核的结合能和形状。对于pasta模拟，我们发现最终几何与初始华夫饼态非常相似。目前的pasta计算未包含自旋轨道力，但将来会加入。在MADNESS框架内，我们能成功计算非均匀核物质。通过使用IUMD的pasta构型，可以探索不同几何并检验自洽计算对后者的影响。
引用
@article{arxiv.1509.06671,
title = {Quantum Simulations of Nuclei and Nuclear Pasta with the Multi-resolution Adaptive Numerical Environment for Scientific Simulations},
author = {I. Sagert and G. I. Fann and F. J. Fattoyev and S. Postnikov and C. J. Horowitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.06671},
year = {2016}
}
备注
16 pages, 15 figures, 4 tables; additional section about spin-orbit impact on the shape of the pasta phase