原子核物理评论2024,Vol.41Issue(3) :818-827.DOI:10.11804/NuclPhysRev.41.QCS2023.12

中子星壳层物质弹性性质的研究

Elastic Properties of Nuclear Pasta in Neutron-star Crusts

夏铖君 丸山敏毅 安武伸俊 巽敏隆 张英逊
原子核物理评论2024,Vol.41Issue(3) :818-827.DOI:10.11804/NuclPhysRev.41.QCS2023.12

中子星壳层物质弹性性质的研究

Elastic Properties of Nuclear Pasta in Neutron-star Crusts

夏铖君 1丸山敏毅 2安武伸俊 3巽敏隆 4张英逊5
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作者信息

  • 1. 扬州大学物理科学与技术学院引力与宇宙学研究中心,江苏扬州 225009;日本原子能研究开发机构,日本茨城319-1195
  • 2. 日本原子能研究开发机构,日本茨城319-1195
  • 3. 千叶工业大学物理系,日本千叶275-0023;日本原子能研究开发机构,日本茨城319-1195
  • 4. 京都上池田町52-4号,日本京都606-8287
  • 5. 中国原子能科学研究院,北京 102413;广西核物理与技术重点实验室繁育基地,广西桂林 541004
  • 折叠

摘要

在相对论平均场(RMF)模型框架下,基于托马斯-费米近似研究了中子星物质的弹性性质.具体来说,在三维空间中通过对β平衡下非均匀中子星壳层物质变形来估算其弹性模量,其中在不引入Wigner-Seitz近似的情况下考虑了各种可能的晶体结构.在此基础之上,本工作研究了具有不同对称能斜率(L=41.34和89.39 MeV)的两种情形,发现弹性模量可以变化10倍左右.通过对数值结果的拟合,进一步引入了阻尼因子,改进了中子星壳层物质弹性模量的解析公式.

Abstract

Based on the relativistic mean field(RMF)model with Thomas-Fermi approximation,we investigate the elastic properties of neutron star matter.The elastic constants are estimated by introducing deformations on the nuclear pasta structures in β-equilibrium,where various crystalline configurations are considered in a fully three-dimension-al geometry without the Wigner-Seitz approximation.Two scenarios with different symmetry energy slope(L=41.34 and 89.39 MeV)are examined,where the the elastic constants can vary by ten times.By fitting to the numerical res-ults,we improve the analytic formulae for the elastic properties of nuclear pasta by introducing damping factors.

关键词

弹性模量/核物质pasta/中子星/对称能

Key words

elastic constant/nuclear pasta/neutron star/symmetry energy

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出版年

2024
原子核物理评论
中国科学院近代物理研究所,中国核物理学会

原子核物理评论

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.181
ISSN:1007-4627
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