Details

Данная работа посвящена двум вопросам: 1) устойчивости сферических ядерных кластеров внутренней коры нейтронных звезд по отношению к квадрупольной деформации; 2) влиянию конечных размеров сферических и цилиндрических ядерных кластеров на упругие свойства коры и мантии нейтронных звезд. Данные вопросы потребовали рассмотрения из-за следующих причин. Во-первых, в литературе часто упоминалось, что для глубоких слоев внутренней коры должна возникать неустойчивость сферических ядерных кластеров по отношению к квадрупольным деформациям; эту неустойчивость рассматривали как возможный механизм перехода к мантии нейтронной звезды. Однако оценки порога этой неустойчивости противоречили численным расчетам, предсказывающим существование сферических кластеров в области неустойчивости. Нами было показано, что в действительности сферические кластеры являются устойчивыми, что позволило снять указанное противоречие. Во-вторых, в наиболее глубоких слоях внутренней коры и мантии размеры кластеров сопоставимы с расстоянием между ними, а значит, при расчете упругих свойств нужно учитывать структуру кластера. Это было сделано аналитически в рамках сжимаемой капельной модели. В частности, было показано, что деформация коры (мантии) приводит к изменению формы кластеров и учет этого эффекта может существенно (до 20-25%) снижать упругие коэффициенты.

The given work is devoted to two questions: the stability of spherical nuclear clusters in the inner crust of neutron stars with respect to the quadrupole deformations and the influence of the finite size of spherical and cylindrical nuclear clusters on the elastic properties of  the inner crust  and mantle of neutron stars. These questions required consideration because of the following reasons. First, it was often mentioned in the literature that the instability of spherical nuclear clusters with respect to quadrupole deformations should occur in the deepest layer of the inner crust; this instability was considered as a possible transition mechanism to the neutron star mantle. However, estimates of the threshold of this instability contradicted numerical calculations predicting the existence of spherical clusters in the unstable region. We showed that spherical clusters are, in fact, stable, resolving thus the contradiction. Secondly, in the deepest layers of the inner crust and mantle the sizes of clusters are comparable with the distance between them. It means that the elastic properties should be calculated taking into account the structure of the cluster. These calculations have been done analytically, within a compressible liquid drop model. In particular, it was shown that the shape of clusters is affected by deformation of the crust (mantle) and this effect reduces elastic coefficients significantly (up to 20-25%).

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
  • 1.1. Сжимаемая капельная модель
  • 1.2. Нижняя граница внутренней коры и возможная неустойчивость сферических кластеров
  • 1.3. Упругость коры и мантии нейтронной звезды
  • 1.4. Цели и задачи
• ГЛАВА 2. УСТОЙЧИВОСТЬ СФЕРИЧЕСКИХ ЯДЕРНЫХ КЛАСТЕРОВ ВО ВНУТРЕННЕЙ КОРЕ
  • 2.1. Постановка задачи об устойчивости кластеров
  • 2.2. Критерий устойчивости без учета адсорбции нейтронов
  • 2.3. Критерий устойчивости с учетом адсорбции нейтронов
• ГЛАВА 3. МОДУЛЬ СДВИГА ВНУТРЕННЕЙ КОРЫ
  • 3.1. Основные сведения о теории упругости коры нейтронных звезд
  • 3.2. Энергия деформированной ячейки с учетом деформации кластера
  • 3.3. Модуль сдвига внутренней коры
• ГЛАВА 4. МОДУЛЬ ПОПЕРЕЧНОГО СДВИГА ФАЗЫ «СПАГЕТТИ»
  • 4.1. Теория упругости для фазы «спагетти»
  • 4.2. Плотность энергии деформированной ячейки в фазе «спагетти»
  • 4.3. Модуль поперечного сдвига фазы «спагетти»
  • 4.4. Сравнение результатов с работой Xia et al.Xia2022Elastpasta
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ