中子星中从强子物质到夸克物质的状态方程

发布时间：2020-05-27 07:18

【摘要】：中子星是研究量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)中致密物质的理想实验对象。由TOV(Tolman-Oppenheimer-Volkoff)方程描述这些致密星的结构,该结构与潜在的状态方程直接相关。QCD状态方程在nB≤2n0处是“软”的,在nB≥ 5no处是“硬”的。在低重子密度时(nB ≤ 2n0)我们应用纯强子状态方程来符合中子星半径≤ 13km,在高密度时(nB ≥ 5n0)我们应用“硬”的夸克状态方程来支撑两个太阳质量的中子星。低密度区域和高密度区域之间包含不能通过使用纯粹的强子或夸克物质状态方程来描述的物质。在低密度区域和高密度区域之间不能使用纯粹的强子或夸克物质状态方程来描述物质。在构造本论文所使用的状态方程时,我们在低密度区域和高密度区域的状态方程之间做插值,该插值的状态方程必须要在热力学上有明确定义并且符合因果律。然后通过考虑与对称核物质的一致性,我们得到了对夸克状态方程的新约束。我们研究了β平衡的物质(有电磁相互作用的QCD物质)以及对称核物质(没有电磁相互作用的QCD物质)在低密和高密时的行为。我们发现,在低密度下对称核物质和β平衡物质有不同的状态方程,但在高密度下它们接近相同的夸克物质状态方程。这表明在中子星内部,有或没有电磁相互作用的QCD物质在高密度区没有多大差异。
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P145.6

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本文编号：2683167