毫秒脉冲星中的旋转化学加热：具有均匀库珀对能隙的修正Urca反应
高能天体物理现象
2011-12-13 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
背景：当旋转中子星失去角动量时，离心力的减小使其收缩。这会扰动每个流体元，提高局部压力，并导致偏离β平衡，从而增强中微子发射率并产生热能。这种机制被称为旋转化学加热，此前已针对非超流物质的中子星进行了研究，发现它们达到一种准稳态构型，其中自旋减慢改变平衡浓度的速率与中微子反应恢复平衡的速率相同。目的：我们描述了在仅允许修正Urca反应的情况下，具有空间均匀的中子Δ_n和质子Δ_p能隙的库珀配对对毫秒脉冲星（MSPs）旋转化学加热的热效应。由此，我们可以确定产生不同MSP热演化所需的中子和质子超流能隙的幅度。结果：我们发现星体中的化学不平衡增长到阈值Δ_thr = min(Δ_n + 3Δ_p, 3Δ_n + Δ_p)，该值高于无超流情况下达到的准稳态。因此，超流MSPs达到准稳态所需的时间比其非超流对应体更长，并且在此状态下它们具有更高的光度，由L_γ ~ (1-4) 10^{32}Δ_thr/MeV \dot{P}_{-20}/P_{ms}^3 erg s^-1给出。对于0.05 MeV < Δ_thr < 0.45 MeV，我们可以解释PSR J0437-4715的紫外发射。
引用
@article{arxiv.0912.2564,
title = {Rotochemical heating in millisecond pulsars: modified Urca reactions with uniform Cooper pairing gaps},
author = {Cristobal Petrovich and Andreas Reisenegger},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.2564},
year = {2011}
}
备注
(accepted version to be published in A&A)