旋转中子星核心的强一级相变及相关能量释放

我们计算了旋转中子星中从正常相 N 到“奇异”超密相 S 的强一级相变所伴随的能量释放。此类相变伴随着密度跃变 $\rho_N \to \rho_S$，其特征为 $\rho_S/\rho_N > 3/2(1+P_0/\rho_N c^2)$，其中 $P_0$ 为发生相变时的压强。具有小 S 相核心的构型随后是不稳定的，并坍缩为具有大 S 相核心的恒星。能量释放等于初始（正常）构型与包含 S 相核心的最终构型之间的质能差，同时保持恒星总重子质量和角动量不变。能量释放的计算基于精确的数值二维计算。使用了多方状态方程 (EOSs) 以及由于 Kaon 凝聚导致强一级相变的真实状态方程。对于多方状态方程，研究了广阔的参数空间。对于固定的“过压”$dP$（定义为坍缩亚稳态恒星中心压强超出平衡一级相变压强的相对超额），能量释放 $E_{\text{rel}}$ 不依赖于恒星角动量。它与具有相同 $dP$ 的非旋转恒星的能量释放一致。因此，非旋转恒星的 $E_{\text{rel}}(dP)$ 一维计算结果可用于以极高精度预测更难执行的、具有相同 $dP$ 的旋转恒星的二维计算结果。该结果也适用于 $dP_{\text{min}} < dP < 0$ 的情况，对应于越过将亚稳态 N 相构型与具有 S 相核心的构型分隔开的能垒的相变。此类相变可能在新诞生的、热的、脉动中子星的核心中实现。