帶殼奇異星的熱演化
發(fā)布時間:2020-12-21 04:07
奇異星是由奇異夸克物質(zhì)組成的一類致密天體,它由于夸克星核表面存在強電場而可以帶有由正常核物質(zhì)組成的外殼。對奇異星熱演化的研究是了解它性質(zhì)的一個重要途徑。 首先,考慮到星體是否帶有外殼和外殼的性質(zhì)對熱演化具有多方面的影響,而對表面電場和外殼相關(guān)問題進(jìn)行了研究:(ⅰ)通過定性分析外殼的力學(xué)平衡,認(rèn)為支撐外殼的應(yīng)該是電子氣層的簡并壓而非電場力,因而外殼底部沒有電場存在;(ⅱ)研究了強磁場使電子行為量子化而對電子層產(chǎn)生的影響,發(fā)現(xiàn)在該效應(yīng)下電場強度增強而電子層寬度減小,并由此認(rèn)為奇異磁星(B>1016G)有較大的可能是裸星。此外,還考察了強磁場通過直接改變外殼熱結(jié)構(gòu)對星體熱演化產(chǎn)生的影響,它使得中微子冷卻階段溫度升高,光子冷卻階段提前出現(xiàn)且變快。但總的來說,對于一般強度的磁場(B<1013G),其在這兩方面的影響均可以忽略。 近年來,微觀物理研究表明奇異夸克物質(zhì)很可能處于色超導(dǎo)態(tài),而使物質(zhì)性質(zhì)(如中微子產(chǎn)生率、熱容量和粘滯性等)發(fā)生改變。尤其是在CFL相奇異星中,中微子輻射以及夸克熱容量幾乎被完全抑制,由此使熱演化發(fā)生了巨大改變。在此背景...
【文章來源】:華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
裸奇異星表面夸克與電子分布示意圖
1殼層力學(xué)平衡討論圖2.3奇異星內(nèi)核與外殼銜接處的結(jié)構(gòu)示意圖星核與外殼銜接處的結(jié)構(gòu)如圖2.3所示,可分為三個部分:夸克組成的內(nèi)核與核物質(zhì)組成的外殼以及兩者之間的電子氣層(此處稱為間隙層,gpa)。間隙層中存在徑向向外的強電場,對任何進(jìn)入間隙層的帶正電粒子起阻礙作用。殼層被間隙層阻隔而處于夸克星核強作用力程之外,其所有重力作用于間隙層之上。為達(dá)到力學(xué)上的平衡,間隙層必然產(chǎn)生一個對殼層的支持力,這個力可能由間隙層中電子氣向上的壓力(從整個殼層受力這一宏觀角度來講應(yīng)該是壓力而非壓力梯度)和徑向向外的電場力【26]提供,前者是必然存在的。而對于電場力是否也對支撐殼層作貢獻(xiàn)我認(rèn)為則需要仔細(xì)討論。從微觀角度來看,不妨取殼層底部一個薄層,記為A(如圖.23)
人【79]早已有過明確的論述。.53演化曲線圖5.1給出了帶不同磁場的正常態(tài)奇異星在。一T圖上的演化軌跡。一顆誕牛于超新星爆發(fā)的奇異星,從最初的高溫、高速旋轉(zhuǎn)開始冷卻、減速。早期的冷卻十分迅速,幾天的時間內(nèi)溫度就有幾十倍的減小,但此時磁偶極輻射制動并未起明顯作用。隨著溫度的降低,星體開始接觸到r模不穩(wěn)定窗口。一旦引力波輻射驅(qū)動效應(yīng)略微超過粘滯耗散效應(yīng),微小的初始擾動將迅速增長。同時大量反方向的模式角動量向體角動量轉(zhuǎn)移使之減小,引力波制動機制開始起作用,并明顯強于磁場不太強的磁偶極制動。旋轉(zhuǎn)速度的減小使星體略微離開不穩(wěn)定窗口,模式被迅速衰減。此后隨著冷卻的繼續(xù),不斷地重復(fù)著上述過程,沿著不穩(wěn)定窗口的邊界演化。可以從圖5.2中清楚地看到r模振幅在早期幾十年內(nèi)明顯的振蕩行為。約100年后
本文編號:2929156
【文章來源】:華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
裸奇異星表面夸克與電子分布示意圖
1殼層力學(xué)平衡討論圖2.3奇異星內(nèi)核與外殼銜接處的結(jié)構(gòu)示意圖星核與外殼銜接處的結(jié)構(gòu)如圖2.3所示,可分為三個部分:夸克組成的內(nèi)核與核物質(zhì)組成的外殼以及兩者之間的電子氣層(此處稱為間隙層,gpa)。間隙層中存在徑向向外的強電場,對任何進(jìn)入間隙層的帶正電粒子起阻礙作用。殼層被間隙層阻隔而處于夸克星核強作用力程之外,其所有重力作用于間隙層之上。為達(dá)到力學(xué)上的平衡,間隙層必然產(chǎn)生一個對殼層的支持力,這個力可能由間隙層中電子氣向上的壓力(從整個殼層受力這一宏觀角度來講應(yīng)該是壓力而非壓力梯度)和徑向向外的電場力【26]提供,前者是必然存在的。而對于電場力是否也對支撐殼層作貢獻(xiàn)我認(rèn)為則需要仔細(xì)討論。從微觀角度來看,不妨取殼層底部一個薄層,記為A(如圖.23)
人【79]早已有過明確的論述。.53演化曲線圖5.1給出了帶不同磁場的正常態(tài)奇異星在。一T圖上的演化軌跡。一顆誕牛于超新星爆發(fā)的奇異星,從最初的高溫、高速旋轉(zhuǎn)開始冷卻、減速。早期的冷卻十分迅速,幾天的時間內(nèi)溫度就有幾十倍的減小,但此時磁偶極輻射制動并未起明顯作用。隨著溫度的降低,星體開始接觸到r模不穩(wěn)定窗口。一旦引力波輻射驅(qū)動效應(yīng)略微超過粘滯耗散效應(yīng),微小的初始擾動將迅速增長。同時大量反方向的模式角動量向體角動量轉(zhuǎn)移使之減小,引力波制動機制開始起作用,并明顯強于磁場不太強的磁偶極制動。旋轉(zhuǎn)速度的減小使星體略微離開不穩(wěn)定窗口,模式被迅速衰減。此后隨著冷卻的繼續(xù),不斷地重復(fù)著上述過程,沿著不穩(wěn)定窗口的邊界演化。可以從圖5.2中清楚地看到r模振幅在早期幾十年內(nèi)明顯的振蕩行為。約100年后
本文編號:2929156
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