中子星中的夸克物质成核及其天体物理意义
高能天体物理现象
2016-04-20 v1 太阳与恒星天体物理
高能物理 - 唯象学
核理论
摘要
在高质量中子星核心中，预期存在由退禁闭夸克组成的强相互作用物质相。我们研究冷（T = 0）与热β稳定强子物质中的夸克退禁闭相变。假设为一级相变，我们计算并比较了由量子与热成核机制导致的成核速率与成核时间。我们表明，当中心压强超过阈值时，纯强子星（HS）（即不含退禁闭夸克物质的致密星）对转化为夸克星（QS）（即混合星或奇异星）是亚稳态的。该过程释放巨大能量，约10^{53}~erg，引发强烈的中微子爆发，可能伴随强烈的引力波辐射，并可能伴随第二次延迟（相对于形成HS的超新星爆发）爆炸，这可以是强伽马射线暴（GRB）的能源。这一恒星转化过程填充了致密星的QS分支，因此宇宙中存在着两类共存的致密星家族：纯强子星与夸克星。我们引入冷HS与原强子星（PHSs）的临界质量M_{cr}概念，以及PHSs的极限转化温度概念。我们表明，质量M < M_{cr}的PHSs可在早期演化阶段存活而不衰变为QSs。最后，我们讨论原强子星可能的演化路径。
引用
@article{arxiv.1601.04559,
title = {Quark matter nucleation in neutron stars and astrophysical implications},
author = {Ignazio Bombaci and Domenico Logoteta and Isaac Vidana and Constanca Providencia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.04559},
year = {2016}
}
备注
Invited review paper accepted for publication in EPJ A, Topical Issue on "Exotic Matter in Neutron Stars"