Введение к работе
Актуальность проблемы. Существование сверхядерных плотностей в
сверхплотных компактных звездах, называемых "нейтронные звезды",
делает их интересной областью для исследования поведения вещества при
больших плотностях. Их можно рассматривать как естественные
лаборатории физики элементарных частиц. В частности, вероятно
существование квартового вещества с квазисвободными кварками,
получение которого в земных условиях еще невозможно. Этим -
обусловлен возрастающий интерес к ядерной астрофизике. Ыо имеются
нерешенные проблемы, связанные с наблюдением внутреннего строения
сверхплотных компактных объектов, наблюдатели получают информацию
только с поверхности звезды и только нейтринные импульсы,
зарегистрированные из SN1987A - более или менее предоставили
возможность развить концепции о ядрах звезд. Но такие возбуждающие
астрофизические явления как вспышки сверхновой звезды имеют малый
коэффициент появления =Q.05SNfeod [1], и - большая удача, их
происхождение в нашей галактике или в нашей непосредственной
галактической окрестности, каковым является вспышка SN1987A в
Большом Магеллановом облаке. С этой точки зрения, весьма актуальны
модели эволюции звезд, которые могут предложить сценарии наблюдений,
гибкие относительно предположений о свойствах звездных ядер.
Существование сверхплотных компактных звезд как остатков коллапса
звезд во время вспышки сверхновой звезды (SN) впервые было предложено
Бааде и Цвике [2]. Стандартная теория эволюции звезд предсказывает, что
массивные звезды с 8М0<М<2ОМ@ в течении ~107 лет, за счет
термоядерного горения более и более тяжелого "топлива" формирует ядро,
состоящее в основном из углерода и кислорода. В зависимости от массы
ядра дальнейшая эволюция протекает в различных направлених, или
происходят термоядерные вспышки элементов тяжелого топлива с
результатом формирования белого карлика, или горение кислородно-
углеродного топлива продолжается =170лет до формирования железной
сердцевины. Здесь цепь термоядерных реакций прекращается и при
давлении сил тяжести начинается процесс диссоциации ядер железа
26Fe56^->4n+13a<->30n+26p. Диссоциация приводит к быстрому увеличению
центральной температуры и плотности, которая приводит к нейтринной
эмиссии, начинается гравитационный коллапс с временным масштабом
~50мс. Когда центральная плотность ядра достигает сверхядерных
плотностей, становятся существенными отталкивающие
хромодинамические силы, коллапс останавливается, ядро отрыгивает сильную ударную волну. Впоследствии выход на ружу этой волны через падающие на центр слои остатков и воспринимается как вспышка
сверхновой. Распространение ударной волны может инициировать кварк-адронные фазовые переходы благодаря локальному появлению критических плотностей. После вспышки из остатков вещества возможно формирование гибридной, богатой лептонами преднейтронной звезды, которая впоследствии делептонизируется формируя пульсар, или возможно трансформируется в черную дыру. Совокупность доказательств для сценария образования сверхплотной звезды, была дополнена весомым фактом, когда в центре крабовндной туманности, которая является остатком вспышки сверхновой звезды от 1054 года, был найден пульсар. Будущие наблюдения пульсаров и особенно квази-периодических осциляторов (QPO) вероятно дадут подтверждения предложений относительно поведения звездного вещества при прохождении через нее ударной волны и существования кваркового вещества в стабильных сверхплотных звездах.
Цель работы - исследование особенностей сверхплотных гибридных, вращающихся звезд с квартовым ядром при конечных температурах, на основе уравнения состояния, которое недавно был получено в пределах подхода кваркового пропагатора с учетом ког край пмента. Для конструкция фазового перехода между уравнением состояния кваркового и ядерного веществ используется метод для многокомпонентных систем с более чем одними зарядом сохранения, что дает описать возникновение смешанной фазы с не-постоянным давлением.
Научное новизна работы. Численные расчеты были сделаны, используя двухцветную модель уравнения состояния, описывающего фазовый переход при наличии деконфаинмепта и сохранением суммарного числа барионов и электрического заряда. Показано, что в сценарии замедления вращениия благодаря магнитному дипольному излучению отклонение показателя торможения от п=3 может служить подтверждением возникновения кваркового вещества, а также дает возможномсть оцепить размер кваркового ядра в быстро вращающихся пульсарах. Предложен новый сценарий, где благодаря аккреции массы на вращающийся компактный объект замедление вращения переходит в ускорение за счет возникновения фазового перехода с деконфайнментом в недрах объекта. Анализируются термодинамические и гидродинамические условия, при которых сжатие вещества ударной волной приводит к диссоциации нуклонов в кварковую плазму.
Практическая значимость полученных результатов связано с применением предложенных сценариев при наблюдений пульсаров, что даст возможность существования кварковой материи, а также определить примерный размер ядрер компактных объектов из такой материи. Сценарии применимы как для наблюдений одиночных пульсаров, так и для двухкомпонентных систем. Также применим полученный временной критерий возникновения ударной волны в сверхплотном веществе.
Апробация работы. Основные результаты диссертации были обсуждены: на научных семинарах Кафедры Теоретической Физики Ереванского Государственного Университета, на семинаре Лаборатории Теоретической Физики им.П.П.Боголюбова, па международной исследовательской конференции "Деконфайнмент при конечных температурах и плотностях", Дубна(Россия), на международном миннсимпозиуме "Пониятие Декопфаинмспта " Росток(Германия), а также были представлены на 177-ом коллоквиуме международного астрономического союза (IAU), "Пульсары 2000" Бонн, Германия, на 11-ой конференции европейской физической ассоциации, "Тенденции в Физике", Лоидоис(Великобритаиия), на X российской гравитационной конференции, Смоленске(Россия), на 94-ой конференции международного астрономического союза (1AU), Бюракан(Армения).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, список которых приводится в конце автореферата.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из Введения, пяти глав(20-и параграфов), Заключения, Приложений и Библиографических ссылок. Диссертация содержит 124 страницы.
