Δ共振态存在于中子星内部可能性的探讨

【摘要】：中子星作为致密物质的天然实验室，一直是很多学者研究的热门课题。本文一方面采用相对论平均场理论来研究Δ共振态在不同中子星物质（传统中子星物质、超子物质、K介子凝聚等）中的性质，研究Δ共振态对中子星粒子分布、质量-半径关系等方面性质的影响，进而证明Δ共振态可以存在于中子星的内部。另一方面，以弱相互作用理论为基础，研究Δ共振态对核子的直接URCA过程及中子星冷却过程的影响。最后，以脉冲星J1614-2230为例，研究Δ共振态对它的影响。结果表明，脉冲星J1614-2230的内核可以由传统中子星物质和Δ共振态构成，并且Δ~（-）和Δ~（0）粒子所占的比例可高达百分之三十。Δ共振态对冷却的影响较为复杂，它们能够降低中微子的发射率和发光度，但是在传统中子星物质中，Δ共振态加速中子星冷却。 本文的主要内容如下： 第一章回顾中子星研究的发展历史，介绍中子星的性质，以及目前国内外对中子星的研究现状，并提出对未来的展望。 第二章介绍基本的研究理论，分析Δ共振态存在于传统中子星物质及超子物质中的可能性，研究在这两种物质中Δ共振态对中子星微观及宏观性质的影响。 第三章给出Δ共振态可以出现在含反K介子凝聚中子星内部的依据。分析Δ共振态与反K介子互相影响的性质，并研究它们对中子星的影响。 第四章介绍中子星的冷却理论，并且讨论Δ共振态对核子的直接URCA过程、中微子发射率、中微子发光度、冷却曲线等方面的影响。 第五章研究Δ共振态存在于具体的中子星内部的情况（比如脉冲星J1614-2230），给出他们存在的径向范围、粒子数所占比例、冷却等性质。