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超新星物质的热性质:体均匀相

太阳与恒星天体物理 2015-06-18 v1 核理论

摘要

我们研究了 Akmal、Pandharipande 和 Ravenhall 的势模型状态方程的热性质。该状态方程近似了 Akmal 和 Pandharipande 的微观模型计算,后者包含中性π介子凝聚。我们处理了从对称核物质到纯中子物质的同位旋不对称性,以及核心坍缩超新星、原中子星和中子星并合模拟相关的温度和密度下的体均匀相。将状态变量的数值结果与典型的 Skyrme 能量密度泛函进行比较,后者在核密度下具有相似性质,但在超核密度下存在显著差异。推导了适用于非相对论势模型(如我们正在考虑的状态方程)的所有状态变量及其热力学导数的解析公式。我们工作的亮点是关注简并和非简并情况下的热响应函数,这允许对任意简并度的数值计算进行检查。这些函数对中子和质子的密度依赖有效质量敏感,后者决定了所有简并度区域的热性质。我们开发了“热不对称自由能”并建立了其与更常用的核对称能的关系。我们还探讨了π介子凝聚在超核密度和温度下的作用。正在生成物质性质表,作为重子密度、成分(即质子分数)和温度的函数,适用于超新星和中子星的天体物理模拟。

关键词

引用

@article{arxiv.1402.6348,
  title  = {Thermal properties of supernova matter: The bulk homogeneous phase},
  author = {Constantinos Constantinou and Brian Muccioli and Madappa Prakash and James M. Lattimer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1402.6348},
  year   = {2015}
}

备注

44 pages, 40 figures, 6 tables