Нерозмірна кристалізація нейтронної речовини у нейтронних зірках
Анотація
Склад нейтронних зірок від його поверхневої області, зовнішнього ядра, внутрішнього ядра і до його центру все ще досліджується. Можна тільки здогадуватися про властивості нейтронних зірок по спектроскопическим даними, які можуть бути доступні час від часу. У ряді моделей передбачається, що речовина в поверхневій області нейтронної зірки складається з атомних ядер, які руйнуються при надзвичайно великому тиску і гравітаційному напрузі, і це призводить до створення твердої решітки з морем електронів, і, можливо, деякої кількості протонів, що протікають через проломи в решітці. Ядра з високим масовим числом, такі як залізо, золото, платина, уран, можуть існувати в області поверхні або в області зовнішнього ядра. Встановлено, що структура нейтронної зірки дуже сильно змінюється при переході від поверхні до ядра нейтронної зірки. Поверхня дуже жорстка і дуже гладка. Поверхневі нерівності чи становлять близько 5 мм, тоді як внутрішня частина нейтронної зірки може бути сверхтекучей і складатися з виродженого нейтронного речовини. Однак нейтронна зірка є дуже компактні кристалічні системи, і в земних матеріалах, що знаходяться під тиском також було виявлено багато прикладів невідповідних фазових переходів. В результаті були вивчені властивості невідповідною кристалічної нейтронної зірки. Склад нейтронних зірок в сверхплотном стані залишається невизначеним в ядрі нейтронної зірки. Одна модель описує ядро як надплинну нейтронно-вироджену матерію, в основному складається з нейтронів і невеликої відсотка протонів і електронів . Можливі більш екзотичні форми матерії, включаючи вироджену дивну матерію. Це також може бути невідповідна кристалічна нейтронна матерія, яка може бути BCC або HCP. Використовуючи принципи квантової статистичної механіки, була розрахована питома теплоємність і ентропія невідповідною кристалічної нейтронної зірки виходячи з припущення, що температура зірки може змінюватися від до Були довільно обрані два значення для температури T - і для яких були зроблені обчислення. Значення питомої теплоємності і ентропії зменшуються з ростом температури, а також їх величини дуже малі. Це відповідає другому закону термодинаміки.
Завантаження
Посилання
A.F. Andreev and I.M. Lifshitz, JETP, 29, 1107 (1969).
U.Z. Dehlinger, Krist. 65, 615 (1927).
J.S. Moreno. Progress in Statistical mechanics Research. (Nova Science Pub. Inc., New York, 2008).
K.M. Khanna, J. Namwitako, T.W. Sakwa, Y.K. Ayodo, A. Sarai, G.O. Barasa and S.J. Prichani, International Journal of Physics and Mathematical Sciences, 5(2), 34-39 (2015), http://www.cibtech.org/J-PHYSICS-MATHEMATICAL-SCIENCES/PUBLICATIONS/2015/Vol-5-No-2/03-JPMS-004-SAKWA-THERMODYNAMICS.pdf
A. Lazarides, A. Das and R. Moessner, Phys. Rev. Lett. 112, 150401 (2014), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.150401.
NASA, Goddard Space Flight Center, RXTE Guest Observer Facility, (2001) https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/xte/Greatest_Hits/khz.qpo.html.
B.G. Todd-Rutel and J. Piekarewicz, Phys. Rev. Lett. 95(12), 122501 (2005), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.122501.
J.S. Namwetako, J.K. Tonui, G.S.W. Murunga and K.M. Khanna, Zero Point Energy as Sea of Energy, Journal of Materials Science & Nanotechnology, 7(2), (2019).
H. Pawel, A.Y. Potekhin, and D.G. Yakovlev. Neutron Stars 1. Equation of state and structure, Springer science and Business media 326 (2007).
F. Özel, D. Psaltis, R. Narayan, A.S. Villareal, On the mass distribution and birth masses of neutron stars, the Astrophysical Journal, 757(1), 55 (2012), https://doi.org/10.1088/0004-637X/757/1/55
J. Timlin, Neutron Degeneracy Pressure-Physics, Quantum Mechanics II, Spring (2013); (d) A.W Steiner, J. M. Lattimer and E.F. Brown, The Neutron Star mass-radius relation and the Equation of State of dense matter. The astrophysical Journal Letters, 765(1), 5 (2013).
A. Gezerlis, C.J. Pethick and A. Schwenk,Pairing and superfluidity of nucleons in neutron stars (2014), https://arxiv.org/abs/1406.6109v2, (13 April 2015).
S. Jarman, Neutron star marger reveals secrets. Physics world, 31(6), 4 (2018);
B. Haskell, N. Anderson, D.I Jones and L. Samuelsson, Are neutron stars with crystalline colour superconducting cores Interesting for the LIGO experiments? (2007), e-print arXiv: 0708.2984v2.
A.G. Vorlesungskriptum, Theoretische physic IV. Statistische physic, (2006).
N.K. Glendenning, Compact stars, (Springer, New York, 1997), pp. 390.
M.I. McMahon and R.J. Nelmes, High pressure Structures and phase transformations in elemental metals, Chem. Soc. Rev. 35, 943-963 (2006), https://doi.org/10.1039/B517777B.
B. Posselt, G.G. Pavlov, Ü. Erta, S. Çalışkan, K.L. Luhman and C.C. Williams, Discovery of Extended Infrared Emission around the Neutron star RXJ0806. 4-4123, The Astrophysical Journal, 865(1), 1-12 (2018), https://doi.org/10.3847/1538-4357/aad6df
Superstructure Condensed Incommensurate Solids, in: https://en.wikipedia.org/wiki/Superstructure_(condensed matter).
P. Ehrhart, Properties and interaction of atomic defects in metals and alloys. Chapter 2. New series III, 25, (Springer. Berlin, 1991) pp. 88.
M. Mortazavifar, and M. Oettel, Thermal vacancies in close-packing solids, https://arxiv.org/abs/1311.5093v1. (20 November 2013).
D. Page and S. Reddy, in: https://arxiv.org/abs/1201.5602. (26 January 2012).
P.F. Bedaque, https://arxiv.org/abs/1711.05868.
B. Bertoni, S. Reddy and E. Rrapaj, https://arxiv.org/abs/1409.7750.
C. Vincenzo, Low energy Probes of Physics beyond the Standard Model, https://arxiv.org/abs/1304.0017.
S. Reddy, Thermal and transport properties of neutron star matter, http://www.int.washington.edu/talks/WorkShops/int_16_2b/People/Reddy_S/Reddy.pdf
R. Wijnands, N. Degenaar and D. Page, Cooling of Accretion-heated neutron stars. Journal of Astroophysics and Astronomy, 38 (3) (2017) p.49, https://www.ias.ac.in/article/fulltext/joaa/038/03/0049.
V. Cirigliano, S. Reddy and R. Sharma, Low energy theory for Superfluid and solid Matter and its application to the neutron star crust. Physical Review C, 84(4), 045809 (2011), https://journals.aps.org/prc/issues/84/4.
J.F. Acevedo, J. Bramante, R.K. Leane and N. Raj, Cooking Pasta with Dark Matter: Kinetic and Annihilation Heating of Neuton star Crusts, Nov.14, (2019), https://arxiv.org/abs/1911.06334.
S. Burrello, F. Gulminelli, F. Aymard, M. Colonna, and Ad.R. Raduta, The Heat Capacity of the Neutron Star inner Crust within an extended NSE model. e-print Arxiv: 1511.00304v1, Nov.1, (2015), https://arxiv.org/abs/1511.00304v1.
M. Fortin, F. Grill, J. Margueron, D. Page and N. Sandulescu, Phys. Rev. C, 82(6), 065804 (2010),
https://doi.org/10.1103/PhysRevC.82.065804.
F. Barranco, R.A. Broglia, H. Eshenseu and E. Viggezzi, Phys. Rev. C, 58, 1257 (1998), https://doi.org/10.1103/ PhysRevC.58.1257.
A. Pastore, Phys. Rev. 91, 015809, 28 January (2015), in: https://doi.org/10.1103/PhysRevC.91.015809.
J.M. Lattimer and M. Prakash, Astrophys. J. 550, 426 (2001), https://doi.org/10.1086/319702.
S.W.G. Murunga, J. Mater. Sci. Nanotech. 6(3), 303 (2019), http://www.annexpublishers.com/articles/JMSN/6303-Estimation-of-the-Abundances-of-Heavy-Elements-Isotopes-in-Neutron-Stars.pdf.
Neutron stars and how they cause Gravitational waves, https://www.nationalgeographic.com/science/space/solar-system/neutron-stars/.
A. Cumming, E.F. Brown, F.J. Fattoyer, C.J. Horowitz, D. Page and S. Reddy. A lower limit on the Heat capacity of a Neutron star core. Phys. Rev. C, 95(2), 025806 (2017), https://doi.org/10.1103/PhysRevC.95.025806.
P.W. Anderson, W.F. Brinkman and D.A. Huse, Science, 310(5751), 1164-1166 (2005), https://doi.org/10.1126/science.1118625.
G. Lazzari and F.V. de Blasio, Astro. Lett. and Communications. 35, 339-347 (1997), https://ui.adsabs.harvard.edu/#abs/1997ApL&C..35..339L/abstract.
Авторське право (c) 2020 Капіл М. Ханна, Девід К. Канді, Джоел К. Тонуі, Хезекія К. Чероп
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
