引力修正及中微子辐射的相对论效应对中子星冷却性质的影响

发布时间：2018-01-12 02:03

  本文关键词：引力修正及中微子辐射的相对论效应对中子星冷却性质的影响　出处：《渤海大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：中子星因其内部超致密结构以及大量的观测数据储备,现已成为研究极端反应和致密物质特性的最佳场所,并备受众多科学家乃至全世界的关注。对中子星性质的理论研究有利于完善高密物质理论,甚至发现新的微观粒子,因此,是核天体物理和粒子物理的研究热点。本文主要研究引力修正效应和中微子辐射的相对论效应对中子星的影响。首先通过相对论平均场理论(RMFT)来描述中子星物质特性,并通过能量动量计算公式,在平均场近似下,求得能量密度与压强的表达式,进而得到中子星的物态方程(EoS)。然后把EoS作为输入量,并运用TOV方程对中子星的结构进行描述,得到中子星的质量、半径等物理量。最后通过弱相互作用冷却理论对不同质量中子星的冷却性质进行研究。本文共分五章内容进行阐述。前两章概述中子星的分类情况和结构特征,并阐明所用到的基本理论;第三章选取四组参数,将中微子辐射的相对论效应对中子星冷却性质的影响情况进行比较研究,发现相对论效应对中微子发射率、中微子发光度以及冷却速率均起降低作用;第四章在GM1参数下,通过在RMFT下引入超子相,将超子对中子星中微子发射率及冷却速率的影响与传统中子星情况进行比较研究,结果表明,超子的出现降低了中子星的冷却速率,并且相对论效应无论是对传统中子星还是超子星的冷却速率都起抑制作用;第五章在考虑引力修正的情况下,对传统中子星和超子星的结构、中微子辐射和冷却曲线进行计算,结果表明,引力修正效应加速中子星的冷却,并且强化了中微子辐射的相对论效应。
[Abstract]:Neutron stars have become the best place to study the characteristics of extreme reactions and dense matter because of their super-dense structure and a large amount of observation data reserves. The theoretical study on the properties of neutron stars is conducive to the improvement of the theory of high-density matter and even the discovery of new micro-particles. This paper focuses on the effects of gravitational correction and relativistic effects of neutrino radiation on neutron stars. Firstly, the relativistic mean field theory (RMFT) is used to investigate the effects of the gravitational correction and the relativistic effects of neutrino radiation on neutron stars. To describe the properties of neutron star matter. The expressions of energy density and pressure are obtained under the mean field approximation by the formula of energy momentum, and the equation of state of neutron star is obtained. Then EoS is taken as the input. The structure of neutron star is described by TOV equation, and the mass of neutron star is obtained. Finally, the cooling properties of neutron stars with different masses are studied by the weak interaction cooling theory. This paper is divided into five chapters. The first two chapters summarize the classification and structural characteristics of neutron stars. And expound the basic theory used; In chapter 3, four groups of parameters are selected to compare the effects of relativistic effects of neutrino radiation on the cooling properties of neutron stars, and it is found that relativistic effects affect the emissivity of neutrinos. The luminosity and cooling rate of neutrino decreased. In Chapter 4th, the effects of hyperons on neutron star neutrino emissivity and cooling rate are compared with those of conventional neutron stars by introducing hyperon phase under GM1 parameters. The results show that the effect of hyperons on neutron star neutrino emissivity and cooling rate is compared with that of conventional neutron stars. The presence of hyperons reduces the cooling rate of neutron stars and the relativistic effect inhibits the cooling rates of both conventional neutron stars and hyperons. In Chapter 5th, the structure, neutrino radiation and cooling curves of the traditional neutron stars and hyperons are calculated with the gravitational correction. The results show that the gravitational correction effect accelerates the cooling of the neutron stars. It also strengthens the relativistic effect of neutrino radiation.
【学位授予单位】：渤海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P145.6

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本文编号：1412179