Time-Dependent Nuclear Energy-Density Functional Theory Toolkit for Neutron Star Crust: Dynamics of a Nucleus in a Neutron Superfluid
Przedstawiamy nowe narzędzie numeryczne do badania gęstych warstw skorupy gwiazd neutronowych. Bazuje ono na zależnej od czasu teorii Hartreego-Focka-Bogoliubova oraz dokładnym funkcjonałem gęstości energii jądrowej typu Skyrme z rodziny Brussels-Montreal. Narzędzie to wykorzystujemy do analizy ewolucji czasowej jądra atomowego przyspieszającego w nadciekłej materii neutronowej będącej podstawowym budulcem skorupy gwiazdy neutronowej. W granicy małych prędkości wyznaczamy efektywną masę jądra w ośrodku. Obserwujemy istnienie prędkości krytycznych powyżej których aktywują się mechanizmy dyssypacji energii: emisja fononów, rozbijanie par Coopera oraz tworzenie wirów kwantowych. Opisane efekty mikroskopowe mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia zjawisk fizycznych zachodzących w gwiazdach neutronowych. Co więcej, mechanizmy te mają charakter ogólny i odnoszą się również do innych układów nadciekłych, takich jak nadciekły hel czy ultrazimne gazy atomowe.
Artykuł:
Physical Review X
Autorzy z PW:
Piotr Magierski, Daniel Pęcak, Gabriel Wlazłowski, Agata Zdanowicz
Dyscyplina:
Rok wydania: