基于相對論平均場理論的大質(zhì)量原生中子星性質(zhì)的研究.pdf

1、中子星是大質(zhì)量恒星演化到末期，由于引力塌縮效應(yīng)導(dǎo)致超新星爆發(fā)后殘留核心形成的致密天體。中子星提供了遠(yuǎn)超過現(xiàn)有地球?qū)嶒炇宜苓_(dá)到的極端的密度、溫度、磁場等物理條件，對了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)層次有極其重要的作用，一直是天體物理、粒子物理和核物理等學(xué)科研究的重要對象和熱點。特別是最近天文觀測發(fā)現(xiàn)了2倍太陽質(zhì)量的中子星，進(jìn)一步推動了對中子星物質(zhì)性質(zhì)的深入研究。大質(zhì)量中子星原生星的物質(zhì)狀態(tài)和性質(zhì)不僅對中子星的形成和演化具有至關(guān)重要的影響，也對超新星爆發(fā)過程

2、的模擬計算具有基本作用。本論文基于相對論平均場理論，對大質(zhì)量原生中子星性質(zhì)進(jìn)行研究，主要完成了如下工作。
　　首先對大質(zhì)量中子星PSR J0348+0432的原生星性質(zhì)進(jìn)行了計算分析。選擇相對論平均場理論中的合理參數(shù)組（核子耦合參數(shù)，超子耦合參數(shù)）描述了大質(zhì)量中子星PSRJ0348+0432觀測性質(zhì)。將這些參數(shù)外推來描述PSR J0348+0432的原生星性質(zhì)，得到了PSR J0348+0432的原生星的粒子組成、內(nèi)部溫度分布、狀

3、態(tài)方程和質(zhì)量半徑關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)原生星內(nèi)部更容易出現(xiàn)超子，而且超子的出現(xiàn)降低了原生星內(nèi)部的溫度，軟化狀態(tài)方程，從而降低原生星的質(zhì)量。
　　第二、考慮引力修正效應(yīng)對星體的影響，引進(jìn)弱相互作用光矢U玻色子，討論U玻色子對大質(zhì)量中子星原生星的影響。發(fā)現(xiàn)U玻色子對壓強和能量密度具有不同影響。在低密度處對壓強的影響要比在高密度處明顯，在高密度處對能量密度的影響比在低密度處明顯。U玻色子會增大原生中子星的質(zhì)量和半徑，也會增大中子星原生星的轉(zhuǎn)動慣

4、量，同時減小引力紅移效應(yīng)。
　　第三、計算分析熵效應(yīng)對大質(zhì)量中子星原生星性質(zhì)的影響。對熱密中子星物質(zhì)，選取每重子熵從S=0到S=3變化，研究熵對大質(zhì)量中子星PSR J1614-2230和PSRJ0348+0432前身星性質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，熵使得狀態(tài)方程變硬，熵值越大狀態(tài)方程越硬，且熵對能量密度的影響和對壓強的影響明顯不同。熵會增加原生中子星的最大質(zhì)量和半徑，熵越大，對應(yīng)的最大質(zhì)量和半徑越大。中子星原生星的轉(zhuǎn)動慣量也隨著熵的增加而