【摘要】：中子星是超新星爆發(fā)的產(chǎn)物。中子星的模型最早建立于1939年,但直到1967年才發(fā)現(xiàn)了一顆真正的中子星。中子星體積小,質(zhì)量大,因此屬于致密星的一種。中子星的這些特性使得研究中子星非常困難。首先,體積小,距地遠(yuǎn),很不便于直接觀測。雖然理論發(fā)現(xiàn)已60多年,天文觀測發(fā)現(xiàn)也近40年,我們對于中子星的結(jié)構(gòu)性質(zhì)還知之甚少。我們甚至對中子星是否是真正由中子構(gòu)成都沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的看法。其次,中子星密度高,還觀測到很強(qiáng)的磁場強(qiáng)度,也使得現(xiàn)有的理論顯得脆弱。高密強(qiáng)磁下,非相對論方法不再適用,必須采用相對論性多體的量子場論方法。而對于超高密物質(zhì),即高于核物質(zhì)密度,我們還無任何實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。正是由于問題的復(fù)雜性,我們要作很多近似。在本文中,我們將采用相對論平均場近似方法研究中子星的磁場分布情況。 相對論平均場近似方法提出于上世紀(jì)70年代,經(jīng)過30年的發(fā)展,相對論場論方法逐漸形成為一套能比較完善地處理無限大物質(zhì)與有限核多體系統(tǒng)的有效理論。它被廣泛用于原子核結(jié)構(gòu),核天體物理,放射性核束物理等各個(gè)領(lǐng)域。 用相對論平均場近似方法研究中子星的磁場,會遇到一個(gè)問題,那就是作為磁量子的光子具有零質(zhì)量。于是很多作者,要么忽略磁場的存在,要么把光子當(dāng)作簡單的介子處理,又或者是把磁場當(dāng)作外場。近來有研究表明,在高密核物質(zhì)內(nèi)部,由于電荷U(1)定域規(guī)范對稱性的自發(fā)破缺,通過Higgs機(jī)制,光子可以獲得有效質(zhì)量,其大小直接與核物質(zhì)密度相關(guān)。利用此結(jié)果,我們計(jì)算了中子星磁場隨密度的分布。 結(jié)果表明,核密度越高,質(zhì)子電子所占比重越大,磁場也越強(qiáng),這與我們的直觀相一致;在中子星表面,磁場變化較快,在內(nèi)核,磁場變化緩慢,這與中子星的密度分布相一致。而且我們得到的磁場符合天文觀測。
【學(xué)位授予單位】：四川大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：P145.6

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