一组新的核子耦合参数对PNS表面引力红移的计算

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1 一组新的核子耦合参数对PNS表面引力红移的计算
赵先锋 滁州学院 机械与电子工程学院

2 主要内容 引 言 一组新的核子耦合参数的计算 RMF理论与PNS表面引力红移的计算理论 计算参数选取 PNS表面引力红移的计算结果和讨论
总 结

3 一、引言 1、相对论平均场（RMF）理论对核子耦合参数的敏感性
1985年，RMF理论被用来描述中子星（NS）物质（Glendenning， 1985） 计算表明：NS的质量、半径等性质对核子耦合参数较敏感 （Glendenning N K等，1991 ；Jia H Y等，2001，2002 ，2004； Liu G Z等， 2004 ；）

4 核子耦合参数可以通过饱和核物质的性质确定：
2、计算中常用的核子耦合参数 引入介子非线性自相互作用：NL1, NL2, NL3, NLSH 引入, 介子非线性自相互作用：TM1, TM2 考虑核子-介子耦合参数的密度相关性：DD-ME1, TW-99 基于--ρ模型：GL85，GL97 3、对称能系数对核子耦合参数的影响 核子耦合参数可以通过饱和核物质的性质确定： 饱和核物质的密度，束缚能，压缩系数，有效质量，对称能量系数 （Glendenning，2000） 其中对称能系数对核子耦合参数的影响值得密切关注

5 4、实验核物理的较近进展 2004年，Tsang等人在美国密歇根州立大学的国家超导回旋加速器实验室（NSCL/MSU）进行了Sn^112和Sn^114的重离子碰撞试验，给出了较新的实验结果（Tsang等，2004） 据此，Chen L W等基于同位旋和动量相关的输运模型计算出了对称能系数的数值为31.6 MeV （Chen L W等，2005） 我们利用较近的实验结果计算出了一组新的核子耦合参数（称之为CZ11），并用于计算前身中子星（PNS）的表面引力红移

6 二、一组新的核子耦合参数的计算 1、核子耦合参数的计算公式 核子耦合参数的代数表达式为 （2-1） （2-2）

7 （2-3） （2-4） （2-5）

8 其中 （2-6） （2-7） （2-8）

9 （2-9） （2-10） （2-11）

10 2、计算参数 NSCL/MSU实验结果给出的核子参数 m MeV fm-3 K 939 500 782 770 0.16 -16.3 211
31.6 0.77

11 3、计算结果 计算出的新的核子耦合参数（CZ11） fm2 b ×100 c 10.1937 4.8557 4.2090 0.0105

12 三、RMF理论与PNS表面引力红移的 计算理论
描述中子星物质的拉氏量密度为： （3-1）

13 由Euler方程并利用平均场近似，得到重子运动方程如下
（3-2） 其本征值为 （3-3） 其中m^*为重子的有效质量 （3-4）

14 介子场方程为 （3-5） （3-6） （3-7）

15 前身中子星的能量密度和压强为 （3-8） （3-9）

16 β平衡条件是 （3-10） 重子数守恒和电中性条件分别为 （3-11） （3-12）

17 利用Oppenheimer-Volkoff (O-V) 方程得到PNS的质量和半径
（3-13） （3-14） PNS的表面引力红移为 （3-15）

18 四、计算参数选取 核子耦合参数选为本工作所得的CZ11（见二） PNS的温度：T=15 MeV
而超子与σ标量介子的耦合参数由拟合Λ、Σ、Ξ在核物质中的势阱深度得到 （4-1） （4-2）

19 Λ、Σ、Ξ在核物质中的势阱深度分别取为 （4-3）

20 五、PNS表面引力红移的计算结果 和讨论

21 PNS的质量与中心能量密度的关系 *CZ11计算的质量比GL97的小 *AB段对应稳定PNS，BC对应不稳定PNS * 为正常饱和核物质密度

22 PNS的半径与中心能量密度的关系 *CZ11 计算的半径比GL97的小

23 PNS的表面引力红移与中心能量密度的关系
*CZ11 计算的z比GL97的小。虽然 而前者小的程度大

24 PNS的表面引力红移与M/R的关系 *CZ11 算得的Z比GL97的小，且零温CZ11 算得的Z比T=15 MeV的大

25 PNS最大质量所对应的表面引力红移 *对CZ11来说，与PNS最大质量对应的z的计算值比据GL97的计算值约小10 % T MeV εc
Parameters T MeV εc ε0 Mmax M⊙ R km Mmax/R M⊙/km z CZ11 15 6.6876 1.4216 0.1054 0.2051 6.9140 1.3850 0.1169 0.2359 GL97 6.5376 1.5581 0.1138 0.2274 *对CZ11来说，与PNS最大质量对应的z的计算值比据GL97的计算值约小10 %

26 六、总 结 利用较近的实验结果（NSCL/MSU）计算出了一组 新的核子耦合参数（称之为CZ11）；
利用CZ11计算了前身中子星（PNS）的表面引力红移。 发现： 1)采用CZ11参数组计算的z比GL97的小； 2)采用CZ11参数组对PNS最大质量所对应的z的计算值比据GL97的计算值约小10 %

27 谢谢各位老师！！！