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恒星核坍缩过程中核统计平衡对核不确定性的敏感性

核理论 2018-12-07 v3 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理

摘要

通过变化核物质的体性质、丰中子核的质量数据以及核模型的有限温度修正,我系统地研究了与大质量恒星核坍缩相关的热力学条件下核统计平衡中的状态方程(EOSs)。发现核自由能的温度依赖性对熵与核组成有显著影响,进而影响核坍缩超新星的动力学。体性质与质量数据的影响很小。对所有模型而言,可能贡献于核去轻子化的常见核素为那些靠近 Z30Z\approx30N50N\approx50 的核素。然而,采用半经验表达式描述内禀自由度的模型高估了 N50N\approx508282 的幻数核的数密度,而未考虑核壳层效应的模型则低估了重核尤其是幻数核的数密度。其他包含内禀自由度及/或核内自由能中壳层效应温度依赖性的模型表明,随着温度升高,幻数核与非幻数核的布居差异消失。构建完整的统计状态方程将需要对质子数 25-45、中子数 40-85 的中等质量丰中子核作进一步理论与实验研究。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.10198,
  title  = {Sensitivity of nuclear statistical equilibrium to nuclear uncertainties during stellar core collapse},
  author = {Shun Furusawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.10198},
  year   = {2018}
}

备注

28 pages, 11 figures, accepted for publication in Phys. Rev. C