核物质相变与中子星性质的研究

发布时间：2017-04-26 19:04

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【摘要】：由于最近2倍太阳质量的中子星的发现,要求理论模型预言的中子星最大质量不能小于2倍太阳质量。而当核物质的密度增加时,有可能出现核物质相变,即出现超子或是夸克物质。这会导致其状态方程变软,从而使得中子星的最大质量变小,无法达到2倍太阳质量。因此,我们希望探索存在核物质相变时状态方程变硬的机制,使得中子星最大质量不小于2倍太阳质量。我们用相对论平均场模型的NL3,TM1模型来分别描述强子相,用MIT袋模型描述夸克相。对于强子—夸克相变,我们用Gibbs构建描述一级相变。也就是说混合相满足力学平衡以及化学平衡。我们研究了强子—夸克相变的相变密度对于中子星物质的状态方程及中子星性质的影响。在不同的情况下,通过修正夸克袋模型的袋参数,可以得到给定的相变密度。发现相变密度变大时,中子星的最大质量会相应的变大。同时研究了微扰QCD的贡献对于中子星性质的影响,发现考虑微扰QCD修正过的MIT袋模型来描述夸克相,中子星的最大质量会变得更大。之后我们引入矢量U玻色子,考虑了矢量U玻色子以及它与重子以及夸克的弱耦合,中子星的最大质量可以达到两倍太阳质量。最后我们研究了超子对于中子星性质的影响。发现超子的出现会使得中子星最大质量明显下降。对于内部发生强子—夸克相变的中子星,微扰QCD的贡献以及矢量U玻色子的引入同样能使得中子星的最大质量得到提升。
【关键词】：核物质状态方程 中子星 核物质相变 相对论平均场 MIT夸克袋模型 U玻色子
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O572.33
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 引言7-12
• 1.1 中子星7-9
• 1.1.1 中子星的发现7
• 1.1.2 中子星的形成7-9
• 1.2 核物质状态方程9-11
• 1.2.1 相对论平均场模型9-10
• 1.2.2 Gibbs构建10
• 1.2.3 MIT夸克袋模型10-11
• 1.3 两倍太阳质量的中子星的发现及所带来的问题11-12
• 第二章 形式体系12-16
• 2.1 强子相12-13
• 2.2 强子—夸克相变(Gibbs构建)13-14
• 2.3 夸克相14-16
• 第三章 结果与讨论16-38
• 3.1 Gibbs构建16-18
• 3.2 核物质相变对于中子星物质状态方程的影响18-21
• 3.3 核物质相变对于中子星性质的影响21-23
• 3.4 微扰QCD修正的MIT夸克袋模型对于中子星性质的影响23-28
• 3.5 U玻色子对于含有夸克物质的中子星性质的影响28-31
• 3.6 相同的袋参数下,U玻色子对于中子星性质的影响31-32
• 3.7 超子的存在对于中子星性质的影响32-33
• 3.8 考虑微扰QCD的修正后对含有超子物质的中子星性质的影响33-37
• 3.9 U玻色子对于含有超子和夸克物质的中子星性质的影响37-38
• 第四章 结论38-39
• 致谢39-40
• 参考文献40-43

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1 陈小林,张庆营;玻色子亲态比系数的公式(Ⅰ)——三玻色子亲态比系数的显示式[J];湖南大学学报(自然科学版);1992年04期

2 张庆营，冯芒，王保林;玻色子表面相互作用与核谱（二）[J];湖南大学学报(自然科学版);1994年05期

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4 张庆营，冯芒，陈小林，方细明;玻色子亲态比系数的公式（Ⅱ）─—四玻色子亲态比系数的显示式[J];湖南大学学报(自然科学版);1995年03期

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本文编号：329028