Сильнонеидеальная плазма в оболочках компактных звёзд

• Автор: Чугунов, Андрей Игоревич
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 176 с. : ил.

I Актуальность темы диссертации
II Цели работы
III Научная новизна
IV Достоверность результатов
V Научная и практическая ценность
VI Основные положения, выносимые на защиту
VII Апробация работы и публикации
1 Нейтронные и странные звёзды
1.1 Нейтронные звёзды
1.1.1 Строение нейтронных звёзд
1.2 Странные звёзды
1.3 Вещество оболочек нейтронных звёзд
1.3.1 Ядерный состав оболочек нейтронных звёзд
1.3.2 Электроны
1.3.3 Ионы
1.4 Оболочки нейтронных звёзд
1.4.1 Уравнение состояния вещества в оболочках нейтронных звезд
1.4.2 Приближение политропного уравнения состояния вещества внешней оболочки нейтронной звезды
1.4.3 Плоская метрика оболочки невращающейся нейтронной звезды
1.4.4 Гидростатическое равновесие оболочки нейтронной звезды
1.4.5 Политропные оболочки
1.4.6 Структура оболочки нейтронной звезды: сравнение моделей
2 Ионные корреляции и ядерные реакции в сильнонеидеальной плазме
2.1 Введение
2.1.1 Приближение гармонической решётки
2.2 Парная корреляционная функция ионов
2.2.1 Формализм
2.2.2 Пространственная парная корреляционная функция
2.2.3 Радиальная парная корреляционная функция
2.3 Ангармонические поправки к кулоновской энергии

2.3.1 Формализм
2.3.2 Ангармонические поправки к энергии кулоиовского кристалла
2.3.3 Ангармонизм кристаллов в ядрах белых карликов и оболочках нейтронных звёзд
2.4 Плазменное экранирование ядерпых реакций
2.4.1 Режимы горения вещества в компактных звёздах
2.4.2 МКИТ расчеты Милитцера и Поллока
2.4.3 Приближение среднего поля ионов плазмы
2.4.4 МКИТ, приближение среднего поля и другие результаты
2.5 Ионные корреляции и ядерные реакции в сильнонеидеальной плазме: основные результаты
2.5.1 Парная корреляционная функция
2.5.2 Ангармонизм кулоновских кристаллов
2.5.3 Плазменное экранирование ядерных реакций
3 Сдвиговая вязкость и ионная теплопроводность
3.1 Введение
3.2 Сдвиговая вязкость плотного звёздного вещества
3.2.1 Сдвиговая вязкость
3.2.2 Общий формализм
3.2.3 Форм-фактор атомных ядер
3.2.4 Структурный фактор
3.2.5 Аналитическая аппроксимация вязкости
3.2.6 Анализ результатов
3.3 Ионная теплопроводность звёздного вещества
3.3.1 Теплопроводность замагниченной плазмы
3.3.2 Ионная теплопроводность, определяемая ион-ионным рассеянием
3.3.3 Ионная теплопроводность, определяемая ион-электронным рассеянием114
3.3.4 Анизотропия ионной теплопроводности
3.3.5 Численные результаты
3.4 Коэффициенты переноса в сильнонеидеальной плазме: основные результаты
3.4.1 Сдвиговая вязкость
3.4.2 Ионная теплопроводность
4 Колебания оболочек компактных звёзд
4.1 Колебания звёзд
4.1.1 Нерадиальные колебания звёзд
4.1.2 Колебания нейтронных звёзд
4.1.3 Колебания странных звёзд

4.2 И- и р-моды колебаний оболочек нейтронных и странных звезд
4.2.1 Моды колебаний
4.2.2 Затухание колебаний
4.3 Приближение политропной оболочки: аналитическое решение
4.3.1 Нейтронные звёзды
4.3.2 Странные звёзды
4.4 Обсуждение численных результатов
4.4.1 Нейтронные звёзды
4.4.2 Странные звёзды
4.4.3 Определение типа звезды и её параметров
4.5 Заключение
Заключение
Литература
Приложения
Приложение А. Динамическая матрица кулоновского кристалла
Приложение В. Интегрирование локального темпа вязкой диссипации энергии
колебаний по угловым переменным

_ I I I I I I I I I | II I I I Г I I I
I I I I I п I I | I I I I I I I I I
+ МК 0 = о х МКИТ 0 = 24.5

ГР 0 = 24.5^

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
г/а
Рис. 2.10. Парная корреляционная функция д(г) ОЦК кристалла при Г = 200 и двух значениях параметра в = 0 и 24.5. Символами “+” и “х” показаны результаты расчета методами МК [56] и МКИТ [52]. Линии — гармоническая модель.
резко, чем для ОЦК решётки.
Мы сравнили наши результаты для квантового кристалла с результатами расчетов, выполненных Милитдером и Поллоком [52] методом МКИТ. На рисунке 2.10 показана функция д(г) для Г = 200 и двух параметров 9 = 0 (штриховая линия) и 24.5 (сплошная линия). Для классического кристалла (в = 0) плюсами показаны расчеты методом МК [56|. Для квантового кристалла (в = 24.5) крестами показаны расчеты Милитцера и Поллока [52], выполненные методом МКИТ. Согласие между кривыми удовлетворительное. При меньших г (не показанных на рисунке) согласие ухудшается, так как такие г соответствуют большим отклонениям ионов от положения равновесия. Относительное различие расчетов в квантовом и классическом случаях примерно одинаково. Это позволяет заключить, что гармоническая модель адекватно описывает квантовые эффекты. Отметим, что при Г = 200 и в = 24.5 среднеквадратичное смещение ионов очень велико, и они, возможно, образуют квантовую жидкость, а не кристалл. При меньших среднеквадратичных отклонениях (что в квантовом пределе соответствует большим ГД следует ожидать улучшения применимости гармонического приближения и, следовательно, более хорошего согласия с расчетами МКИТ.
Рисунки 2.11 - 2.14 представляют функцию д(г), рассчитанную в модели ГР для ОЦК (рисунки 2.11 и 2.12) и ГЦК (рисунки 2.13 и 2.14) решёток при двух значениях параметра