Δ共振态存在于中子星内部可能性的探讨

论文摘要

中子星作为致密物质的天然实验室，一直是很多学者研究的热门课题。本文一方面采用相对论平均场理论来研究Δ共振态在不同中子星物质（传统中子星物质、超子物质、K介子凝聚等）中的性质，研究Δ共振态对中子星粒子分布、质量-半径关系等方面性质的影响，进而证明Δ共振态可以存在于中子星的内部。另一方面，以弱相互作用理论为基础，研究Δ共振态对核子的直接URCA过程及中子星冷却过程的影响。最后，以脉冲星J1614-2230为例，研究Δ共振态对它的影响。结果表明，脉冲星J1614-2230的内核可以由传统中子星物质和Δ共振态构成，并且Δ-和Δ0粒子所占的比例可高达百分之三十。Δ共振态对冷却的影响较为复杂，它们能够降低中微子的发射率和发光度，但是在传统中子星物质中，Δ共振态加速中子星冷却。本文的主要内容如下：第一章回顾中子星研究的发展历史，介绍中子星的性质，以及目前国内外对中子星的研究现状，并提出对未来的展望。第二章介绍基本的研究理论，分析Δ共振态存在于传统中子星物质及超子物质中的可能性，研究在这两种物质中Δ共振态对中子星微观及宏观性质的影响。第三章给出Δ共振态可以出现在含反K介子凝聚中子星内部的依据。分析Δ共振态与反K介子互相影响的性质，并研究它们对中子星的影响。第四章介绍中子星的冷却理论，并且讨论Δ共振态对核子的直接URCA过程、中微子发射率、中微子发光度、冷却曲线等方面的影响。第五章研究Δ共振态存在于具体的中子星内部的情况（比如脉冲星J1614-2230），给出他们存在的径向范围、粒子数所占比例、冷却等性质。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 中子星研究的发展历史
• 1.2 中子星的性质
• 1.3 中子星研究现状及展望
• 第二章 传统中子星物质及超子物质中的Δ共振态
• 2.1 基本理论
• 2.1.1 相对论平均场理论（RMFT）
• 2.1.2 核子耦合常数
• 2.2 传统中子星内部存在Δ共振态的可能性
• 2.3 超子物质中的Δ共振态
• 2.3.1 研究超子的理论
• 2.3.2 超子耦合常数
• 2.3.3 超子对中子星内部粒子分布的影响
• 2.3.4 Δ共振态存在于超子物质中的可能性
• 2.4 总结
• 第三章 反 K 介子凝聚中的Δ共振态
• 3.1 相对论平均场理论下的反 K 介子凝聚
• 3.2 反 K 介子凝聚中的Δ共振态
• 3.3 Δ共振态和反 K 凝聚对中子星整体性质的影响
• 3.4 小结
• 第四章 Δ共振态对中子星冷却的影响
• 4.1 中子星的冷却理论
• 4.2 Δ共振态对核子直接 URCA 过程中微子发射率的影响
• 4.3 Δ共振态对中微子发光度及冷却曲线的影响
• 4.4 小结
• 第五章 Δ共振态存在于中子星内部的实例
• 5.1 脉冲星 J1614-2230 简介
• 5.2 Δ共振态可能存在于脉冲星 J1614-2230 内部
• 5.3 脉冲星 J1614-2230 的冷却性质
• 5.4 总结
• 总结与展望
• 参考文献
• 发表论文情况