خواص ترموديناميكي ماده ستارگان نوتروني بر اساس تقريب توماس-فرمي

Thermodynamic properties of neutron star matter on the basis of Thomas-Fermi approximation

براساس تقريب ميدان ميانگين نيمه كلاسيكي توماس-فرمي معادله حالت ماده پايدار بتايي در دماي متناهي تعيين مي گردد. الكترونها و ميونها در اين مدل به منظورخنثي كردن بار الكتريكي كل اين ماده و پايداركردن آن در برابر واپاشي بتا به صورت نسبيتي در دما و چگالي معين در نظرگرفته مي شوند. محاسبات براي رده وسيعي از دما و چگالي هاي باريوني كه در اخترفيزيك مورد توجه هستند صورت مي گيرند. انرژي كل آنرژي آزاد هلمهوتز , آنتروپي فراواني نسبي پروتون و چگالي هاي ذرات محاسبه مي شوند. فراواني نسبي پروتون به اندازه اي نيست كه گذار فاز گاز-مايع صورت بگيرد.

On the basis of semiclassical mean-field approximation of Tomas_Fermi the equation of state of beta stable matter at finite temperature is determined. In this model the electrons and muons are treated relativistically at given temperature and density, in order to neutralize this matter electrically and stabilize it against beta decay. The calculations are performed for wide range of temperatures and baryon densities which are of interest in astrophysics. The total energy, free energy, entropy, proton abundance and particle densities are calculated. The proton fraction is not sufficient to produce a gas-liquid phase transition.