Reinvestigation of the electron fraction and electron Fermi energy of neutron star
Reinvestigation of the electron fraction and electron Fermi energy of neutron star
复制标题
中子星电子分数和电子费米能的再研究
DOI：
10.1002/asna.201713437
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发表时间：
2017-09
影响因子：
0.9
通讯作者：
H. Shan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Z. F. Gao;H. Shan
在这项工作中，我们在Li等人(2016)之前的工作的基础上，重新研究了中子星的电子分数$Y_{e}$和电子费米能量$E_{F}(e)$，其中我们首先推导了$E_{F}(e)$的特殊解，然后得到了经典模型和相对论均值中$Y_{\rm e}$和物质密度$\rho$的几个有用的解析公式使用数值拟合的场（RMF）理论。本工作的优点包括以下几个方面：(1)用线性函数代替了以往工作中使用的非线性指数函数。这种方法可能更简单，也更接近现实中子星（NS）的状态方程（EoS），因为轻子数分数与物质密度之间存在线性或准线性关系，这可以通过求解NS EoS看出； (2)我们引入了无量纲变量$\varrho$\，($\varrho=\rho/\rho_0$,$\rho_{0}$是标准饱和核密度)，大大缩小了拟合系数的范围；(3)我们提出了数值误差，包括数据与拟合之间的绝对偏差和相对偏差。通过数值模拟，我们得到了APR98和RMF模型的$Y_{e}$和$\rho$的几个解析公式。将这些解析公式与特解相结合，我们可以计算出任意给定物质密度的 $E_{\rm F}(e)$ 的值。由于 $Y_e$ 和 $E_{ F}(e)$ 对于评估 NS 的冷却速率以及 NS 内部 kaon/pion 凝结的可能性非常重要，因此这项研究可能对未来 NS 的热演化研究有用。
In this work, we reinvestigate the electron fraction $Y_{e}$ and electron Fermi energy $E_{F}(e)$ of neutron stars, based on our previous work of Li et al.(2016), in which we firstly deduced a special solution to $E_{F}(e)$, and then obtained several useful analytical formulae for $Y_{\rm e}$ and matter density $\rho$ within classical models and the relativistic mean field(RMF) theory using numerically fitting. The advantages of this work include the following aspects:(1) The linear functions are substituted for the nonlinear exponential functions used in the previous work. This method may be more simple, and closer to realistic equation of state\,(EoS) of a neutron star(NS), because there are linear or quasi-linear relationships between number fractions of leptons and matter density, which can be seen by solving NS EoS; (2)we introduce a dimensionless variable $\varrho$\,($\varrho=\rho/\rho_0$, $\rho_{0}$ is the standard saturated nuclear density), which greatly reduces the scope of the fitting coefficients;(3)we present numerical errors including absolute and relative deviations between the data and fit. By numerically simulating, we have obtained several analytical formulae for $Y_{e}$ and $\rho$ for both APR98 and RMF models. Combining these analytical formulae with the special solution, we can calculate the value of $E_{\rm F}(e)$ for any given matter density. Since $Y_e$ and $E_{ F}(e)$ are important in assessing cooling rate of a NS and the possibility of kaon/pion condensation in the NS interior, this study could be useful in the future study on the thermal evolution of a NS.
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影响因子：
1.4
作者：
Zhu Cui;Gao Zhi Fu;Li Xiang Dong;Wang Na;Yuan Jian Ping;Peng Qiu He
通讯作者：
Peng Qiu He
DOI：
10.3847/1538-4357/aa880c
发表时间：
2017-09
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
Xueling Mu;H. Jia;Xia Zhou;Hui Wang
通讯作者：
Xueling Mu;H. Jia;Xia Zhou;Hui Wang
影响因子：
1.9
作者：
Z. F. Gao;N. Wang;D. Song;J. Yuan;C. Chou
通讯作者：
Z. F. Gao;N. Wang;D. Song;J. Yuan;C. Chou
影响因子：
1.9
作者：
Z. F. Gao;Z. F. Gao;Na Wang;J. Yuan;L. Jiang;D. Song;E. Qiao
通讯作者：
Z. F. Gao;Z. F. Gao;Na Wang;J. Yuan;L. Jiang;D. Song;E. Qiao
新生磁星磁变形的随机引力波背景
影响因子：
4.8
作者：
Cheng Quan;Yu Yun-Wei;Zheng Xiao-Ping
通讯作者：
Zheng Xiao-Ping