寻找奇异星的可能途径

“寻找奇异星的可能途径”

北京大学天文学系

徐仁新寻找奇异星的可能途径徐仁新北京大学天文学系“寻找奇异星的可能途径”

北京大学天文学系

徐仁新寻找奇异星的可能途径0

引言：脉冲星

中子星

奇异星1

最小转动周期2

质量-半径关系3

表面特性4

其它可能途径0

引言:脉冲星

中子星

奇异星“寻找奇异星的可能途径”

http://vega.bac.pku.edu.cn/~rxxu徐仁新脉冲星研究历史

Landau:Chadwick(1932)

Landau(1932)Baade&Zwicky(1934)

Openheimer&Volkoff(1939)

Pacini(1967，转动能-磁偶极辐射-超新星遗迹能源)

Bell&Hewish(1967)Gold(1968，脉冲周期即为中子星转动周期)1986:Haensel-Zdunik-Schaeffer,Alcock-Farhi-Olinto“寻找奇异星的可能途径”

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徐仁新0

引言:脉冲星

中子星

奇异星与射电脉冲星有关的其它天体（脉冲星类天体Pulsar-likestars）

吸积X射线脉冲星

X射线爆反常X射线脉冲星软射线重复爆孤立“中子星”射线爆发源？0

引言:脉冲星

中子星

奇异星射电脉冲星的

辐射机制脉冲星的本质

中子星模型

奇异星模型“寻找奇异星的可能途径”

http://vega.bac.pku.edu.cn/~rxxu徐仁新中子星模型大气层外壳层内壳层中子物质区中子星的核？0

引言:脉冲星

中子星

奇异星“寻找奇异星的可能途径”

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徐仁新0

引言:脉冲星

中子星

奇异星“寻找奇异星的可能途径”

http://vega.bac.pku.edu.cn/~rxxu徐仁新关于中子星核的夸克相

c的一种估计：(4

R3/3)-1~0.24fm-3~224MeV/fm3超新星核反弹密度：2-4

nuc

稳定中子星核心密度：>~3

nuc混合星(hybridstars):存在密度间断面混杂星(mixedstars):混杂相（共存）

夸克星。奇异夸克星？0

引言:脉冲星

中子星

奇异星存在奇异星的两个必要条件致密星中心密度达到夸克解禁临界密度格点QCD不适用于高重子化学势的中子星超新星反弹和稳定中子星模型：

c

>3

nuc大块奇异夸克物质是最稳定的注意：Strangelet可以不稳定体积效应：高温

蒸发“寻找奇异星的可能途径”

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徐仁新奇异星模型带壳奇异星裸奇异星0

引言:脉冲星

中子星

奇异星“寻找奇异星的可能途径”

http://vega.bac.pku.edu.cn/~rxxu徐仁新“寻找奇异星的可能途径”

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徐仁新0

引言:脉冲星

中子星

奇异星奇异星与中子星的异同在极限质量(1.4)附近，半径差别不明显物质成分、密度分布（转动惯量）质量-半径关系（NS:MR-3,SS:MR3）表面特征0

引言:脉冲星

中子星

奇异星宇宙中存在奇异星和中子星的可能性所有脉冲星类天体都是中子星所有脉冲星类天体都是奇异星部分脉冲星类天体是中子星，余为奇异星部分或所有脉冲星类天体是某种未知天体若只有前三种可能性，我们不得不回答：观测上如何鉴别中子星和奇异星？“寻找奇异星的可能途径”

http://vega.bac.pku.edu.cn/~rxxu徐仁新“寻找奇异星的可能途径”

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徐仁新1最小转动周期天体的旋转模（r-mode）不稳定性旋转模振荡（Papaloizou&Pringle1978）引力辐射导致旋转模不稳(Andersson1998)旋转理想流体一定存在旋转模不稳定性旋转模不稳定发生的临界条件：1最小转动周期振荡能耗散

体粘滞性差异王青德&陆埮(1984)首次注意到：非轻子反应

u+d

s+u

有效耗散含SQM的中子星径向振荡能!Madsen(1992)：SQM的体粘滞系数中子物质与SQM的

sv相近，但

bv相差很大

bv(SQM)~610-2s,

bv(mU,dU)~2102~9s“寻找奇异星的可能途径”

http://vega.bac.pku.edu.cn/~rxxu徐仁新1最小转动周期奇异星能比中子星转得更快(Madsen1998,2000)“寻找奇异星的可能途径”

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徐仁新2质量-半径关系由状态方程确定中子星和奇异星的结构TOV方程：(dMr=4

r2

dr)EoS：P=P(

)数值积分

冷星结构“寻找奇异星的可能途径”

http://vega.bac.pku.edu.cn/~rxxu徐仁新2质量-半径关系观测确定的质量-半径关系吸积发生的必要条件：R<rm<rcorm(最小吸积率)<rco

观测确定的M-R关系为：“寻找奇异星的可能途径”

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徐仁新2质量-半径关系观测与理论的对比

EoS李向东等（1999）偶极场L

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http://vega.bac.pku.edu.cn/~rxxu徐仁新“寻找奇异星的可能途径”

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徐仁新3表面特性中子星与奇异星表面特性的差异密度分布与表面密度NS：

c~10s，

s0（~300m的外壳层）SS：

c<2s，

s0（~1fm）表面的电学特性NS：自身不带电，单极感应~1011B12V/cmSS：~51017V/cm，

~1011V/cm（~103fm）表面粒子的束缚能NS：<10keV；SS：>>10keV奇异星是否有厚壳层（10-6~10-5）？Alcock等的观点奇异星可以从“脏”的星际环境中吸积物质裸奇异星不能提供形成磁层的粒子不可能利用表面特性区分NS和SSXQZ：裸奇异星可以表现为射电脉冲星

SM爆轰模燃烧

SN吸积~10-15

IS:P>103s强电磁场中的电子对过程可以提供磁层粒子有可能利用表面特性区分NS和SS3表面特性“寻找奇异星的可能途径”

http://vega.bac.pku.edu.cn/~rxxu徐仁新依据表面特性寻找裸奇异星裸夸克表面存在导致的与观测有关的后果表面粒子束缚能几乎无穷大

RS的V-Gap表面热导率：SQM>>NS壳开放区粒子：BSS=e

,NS=e

离子观测上的比较脉冲星的漂移子脉冲观测

RS的V-Gap一般脉冲星极冠区温度比RS的低能否观测到反映开放区粒子成分的X射线谱？“寻找奇异星的可能途径”

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徐仁新3表面特性4其它可能途径冷却率的差异(Schaabetal.1997)“寻找奇异星的可能途径”

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徐仁新4其它可能途径辐射区几何对半径（质量）的限制引力效应挤压B光线弯曲M-R关系1937+21

P1/2~0.2M<0.1R<1km4其它可能途径中子星和奇异星磁场起源和演化的差异奇异星能否形成强磁场？Magnetar?PSS中两种可能的湍流对流过程：L~2km:v~108cm/s,动磁平衡时B~1015GL~1m:v~105cm/s,动磁平衡时B~1013G快发电机过程可产生1012-1018G纤维状场在吸积磁衰减过程中，NS和SS表现不同：屏蔽，挤压，热壳耗散，SS壳层底部的爆发过程“寻找奇异星的可能途径”

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