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混合星内强子—夸克相变的研究

特木尔巴根  
【摘要】:本文利用相对论平均场理论和有效质量口袋模型研究了中子星内部由强子相到夸克相的退禁闭相变,研究了模型参数对混合星物质的状态方程及相应的混合星质量—半径关系的影响。结果表明,描述夸克间相互作用的耦合常数及口袋常数的改变对其粒子分布,对其状态方程及相应的质量—半径关系有重要的影响。表明口袋常数与强耦合常数在描述混合星的状态方程及质量—半径关系上,在一定范围内所起的作用基本相同。随着它们的增加,状态方程变硬,质量—半径关系曲线上升。在此基础上利用相对论重离子碰撞的实验数据确定了夸克相的模型参数。由这些参数计算出的混合星的最大质量与相应的半径均在观测值的范围之内。 本文还在有效质量口袋模型的基础上,对该模型进行了热力学自洽的处理,对该模型进行了改进,为表述方便提出所谓热力学自洽的有效质量口袋模型。利用该模型研究了奇异星与混合星的状态方程及它们相应的质量—半径关系,在该模型中奇异星的状态方程比原有效质量口袋模型在相同参数下的状态方程明显变硬。而且随着耦合常数g 的增加,前者更硬,而后者更软。特别是在该模型中由于热力学自洽处理所带来的压强附加项,致使强耦合常数g 的作用在描述混合星的状态方程时有了重要的改变。原有效质量口袋模型存在的与口袋常数的作用同一性消失。使得用该模型描述的状态方程在高密度的夸克相范围内明显变硬。反映在相应的质量—半径关系上,使混合星最大质量增加相应的半径减小。该模型改变了人们认为现有的描述混合星的理论不能描述半径小的混合星的看法,如适当选取模型参数则可能描述最近发现的X-ray 脉冲星,SAX J1808.4-3658。


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