Универсальные свойства уравнений состояния и кривых масса-радиус нейтронных звёзд
Штернин Пётр Сергеевич
Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе
Выступление на HEA-2023
Д.Д. Офенгейм, П.С. Штернин, Ц. Пиран, Письма в АЖ, т. 10, 2023 (приянто к печати), https://arxiv.org/abs/2310.16847
Авторы: Д.Д. Офенгейм, П.С. Штернин, T.Piran
В литературе существует несколько сотен различных моделей уравнения сверхплотного вещества, составляющего материю нейтронных звезд (НЗ). Их разнообразие отражает неопределённость ядернофизического знания о свойствах материи, более плотной, чем атомные ядра. Большие надежды возлагаются астрофизические наблюдения НЗ, которые могут пролить дополнительный свет на физику такого вещества. В частности, обнаружение НЗ с массами более 2 M_sun и наблюдение гравитационно-волнового сигнала от слияния НЗ с последующим электромагнитным послесвечением позволило существенно ограничить допустимое разнообразие моделей уравнения состояния. В данной работе показано, что широкий набор уравнения состояния ядра НЗ может быть с достаточной точностью описан единым 3-параметрическим семейством кривых. В качестве таких параметров удобно выбрать две характеристики максимально массивной НЗ – например, её массу M_max и радиус R_Mmax, - и радиус R_{1/2} НЗ с массой M_max/2. На основе более 170 моделей уравнения состояния – как реалистичных, так и не соответствующих современным наблюдательным ограничениям, – предложены универсальные аппроксимации зависимости P(\rho) и M-R, основанные на этих трёх параметрах. Эти аппроксимации служат основой для нового метода определения уравнения состояния НЗ по астрофизическим наблюдениям. Подгонка измерений масс и радиусов различных НЗ универсальной кривой M-R позволяет ограничить M_max, R_Mmax и R_{1/2}, а управляемая теми же параметрами универсальная зависимость P(\rho) даёт ограничения на уравнение состояния. Сила и простота данного метода продемонстрирована применением к современным наблюдениям НЗ с помощью радио-, рентгеновских и гравитационно-волновых обсерваторий.
Другие доклады автора
2024Расчёт излучения нейтрино при куперовском спаривании методами кинетического уравнения
2022Анализ остывания нейтронной звезды в остатке сверхновой Кассиопея А по данным обcерватории Чандра во всех режимах наблюдений детектора ACIS-S
2021Кинетические коэффициенты замагниченных ядер нейтронных звёзд
2019Модельно-независимые ограничения на параметры сверхтекучести сверхплотного вещества из анализа остывания нейтронной звезды в остатке сверхновой Кассиопея А
2018Сеть ядерных реакций в коре аккрецирующей нейтронной звезды
2017Кинетические коэффициенты лептонов в сверхпроводящем ядре нейтронной звезды
2016Собственное движение радиопульсара B1727—47 и его ассоциация с остатком сверхновой RCW 114
2016Кинетические коэффиценты в ядрах нейтронных звёзд. Зависимость от модели межнуклонного потенциала.
2015Модифицированные урка-процессы в ядрах нейтронных звёзд
2014Аналитические модели остывания сверхтекучих нейтронных звёзд