三体晶化图谱与白矮星冷却

在密度函数晶体化理论框架下，考察了 C/O/Ne 离子混合物构成的白矮星内部典型的 3 体晶化图谱。相较于以往将三组分系统视为有效两组分混合物（如 Segretain 等 1994）的计算，晶化过程的描述更为准确。由于氦神晶化引起的蒸馏过程仅在晶化的后期才会发生。在初期，氦神的存在仅发挥次要作用，相图呈现出纯碳氧图谱的特征。最终相图显示出一个zeotropic 点，氦神浓度 $x_{Ne}=0.22$，碳浓度 $x_{C}=0.78$，氧浓度 $x_O=0$，因此在蒸馏过程中，流体晶化为纯氦神-碳固体。临界温度为 $T_A=0.85\,T_C$，其中 $T_C$ 为纯碳晶化温度。我们利用这一准确的相图计算白矮星晶化期间释放的总引力能以及相关的冷却延迟。最终结果表明 $\Delta \tau \approx 2.6$ 十亿年，其中约 20% 归因于氦神蒸馏过程。