摘要
在致密星体内部高温高密条件下，强子物质可能发生退禁闭相变成为夸克-胶子等离子体，即强子-夸克相变。这种相变过程对于中子星的性质有着重要影响。本文在强子-夸克相变过程中考虑了库仑能和表面能的影响，即有限尺度效应。由于库仑能和表面能的影响，相变过程中的混杂相由均匀分布结构变成拥有被称为pasta相的几何结构，由低密到高密按照液滴形(droplet)，圆柱形(rod)，片形(slab)，圆筒形(tube)，气泡形(bubble)分布。强子-夸克共存相的平衡条件是通过求包含库仑能和表面能在内的混杂相总能量的最小值得到的。本文中，我们采用相对论平均场(RMF)理论来描述强子物质相，采用Nambu-Jona-Lasinio(NJL)模型来描述夸克物质相。一般认为中子星物质状态方程的硬度决定了夸克物质出现的密度范围。有限尺度效应一定程度上增加了中子星最大质量，增加幅度取决于强子-夸克表面张力的大小。有限尺度效应降低了混杂相的范围，其结果介于Gibbs结构和Maxwell结构的结果之间。我们还考虑了夸克之间的矢量耦合对模型的影响，矢量耦合系数能够通过增加夸克物质的状态方程硬度来影响整个相变过程。本文的结果显示，中子星中可能包含一个混杂相的核，核的大小取决于表面张力的选取。 关于核对称能的研究对于超新星爆发，中子星结构和冷却机制有非常重要的意义。我们研究了对称能对强子-夸克相变过程的影响。我们采用了不同理论方法和模型参数来进行这一研究，包括能量最小原理和共存相理论，并且采用了不包含表面能和库仑能的Gibbs结构和Maxwell结构作为对照。我们通过改变对称能斜率参数进行计算，结果表明随着对称能斜率参数减小，相变发生的位置会向高密方向移动，与共存相理论的结果相比，能量最小原理的结果能更好反映混杂相中几何结构的变化，由此可见，库仑能和表面能对于平衡关系非常重要，它们能够影响混杂相不同几何结构之间的变化过程。
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