亚饱和恒星物质在零温与有限温度下的统一处理

在Wigner-Seitz近似中恒星物质结构的标准变分推导被推广到有限温度情形，其中多种不同核种可在相同密度和质子分数条件下共存，可能偏离 $\beta$ 平衡。所示同一理论形式一方面描述了目前大多数核心坍缩超新星模拟中使用的单核近似（SNA），另一方面描述了常用于r过程和p过程爆炸核合成问题的核统计平衡（NSE）方法。我们特别指出，NSE中必须考虑介质内效应，以实现零温与有限温度建模之间的理论一致性。这些介质内效应的主体部分被解析计算，并表明其不同于范德瓦尔斯排除体积项。该统一形式允许定量控制不同热力学条件下对SNA的偏离，并得到一个在任何任意低温下都可靠的NSE模型，可潜在应用于中子星冷却和吸积问题。我们给出使用若干质量模型和有效相互作用的不同示例结果，显示了即使在低于1 MeV的温度下考虑核种分布的重要性。