一组新的核子耦合参数对PNS表面引力红移的计算课件.ppt
一组新的核子耦合参数对PNS表面引力红移的计算,滁州学院机械与电子工程学院2011-10-26,1,谢谢观赏,2019-8-23,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,2,谢谢观赏,2019-8-23,一、引言,1、相对论平均场(RMF)理论对核子耦合参数的敏感性 RMF理论是关于强子相互作用的相对论有效场理论 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;),3,谢谢观赏,2019-8-23,2、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-模型:GL85,GL973、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,4,谢谢观赏,2019-8-23,4、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Sn112和Sn114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,5,谢谢观赏,2019-8-23,二、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),6,谢谢观赏,2019-8-23,(2-3),(2-4),(2-5),7,谢谢观赏,2019-8-23,其中,(2-6),(2-7),(2-8),8,谢谢观赏,2019-8-23,(2-9),(2-10),(2-11),9,谢谢观赏,2019-8-23,2、计算参数 NSCL/MSU实验结果给出的核子参数,10,谢谢观赏,2019-8-23,3、计算结果 计算出的新的核子耦合参数(CZ11),11,谢谢观赏,2019-8-23,三、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),12,谢谢观赏,2019-8-23,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),13,谢谢观赏,2019-8-23,介子场方程为,(3-5),(3-6),(3-7),14,谢谢观赏,2019-8-23,前身中子星的能量密度和压强为,(3-9),(3-8),15,谢谢观赏,2019-8-23,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),16,谢谢观赏,2019-8-23,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),17,谢谢观赏,2019-8-23,四、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超子与矢量介子的耦合参数由结构夸克模型的S(6)对称性得到而超子与标量介子的耦合参数由拟合、在核物质中的势阱深度得到,(4-1),(4-2),18,谢谢观赏,2019-8-23,、在核物质中的势阱深度分别取为,(4-3),19,谢谢观赏,2019-8-23,五、PNS表面引力红移的计算结果和讨论,20,谢谢观赏,2019-8-23,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,21,谢谢观赏,2019-8-23,PNS的半径与中心能量密度的关系,*CZ11 计算的半径比GL97的小,22,谢谢观赏,2019-8-23,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,23,谢谢观赏,2019-8-23,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,24,谢谢观赏,2019-8-23,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%,25,谢谢观赏,2019-8-23,六、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%,26,谢谢观赏,2019-8-23,谢谢各位老师!,27,谢谢观赏,2019-8-23,