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本文的主要内容分为下述几部分:
一.简单讨论了中子星,奇异星,混杂星的基本结构;分析了研究奇异星(混杂星)整体粘滞性的意义;回顾了研究奇异星体粘滞系数的历史。
二.计算了在不考虑介质效应的情况下弱过程s+u→u+d的反应速率Γ;同时应用反应速率Γ计算了奇异星的体粘滞系数;并用它计算了奇异星振动的衰减时间。
三.考虑了介质效应对奇异物质粘滞性的影响,重新计算了非轻子弱过程s+u→u+d的反应速率Γ;将反应速率Γ应用到奇异星体粘滞系数的计算中;并做了与不考虑介质效应时所计算出的星体的体粘滞系数的比较;计算了奇异星振动的衰减时间并与不考虑介质效应时所计算出的振动衰减时间做了比较。
由夸克之间的强相互作用所引起的夸克之间的耦合作用对于夸克气体性质的研究是非常重要的。奇异物质可以看作是由有着有效质量的准粒子所组成的理想气体。其有效质量是由于系统内夸克和夸克之间的相互作用所产生的。通过计算可以看出由于引入了有效质量,夸克的质量比没有考虑耦合作用之前大了很多。有效质量m*s随着耦合常数g的增加而增大很快。又由于奇异物质粘滞性对奇异夸克质量很敏感,所以考虑介质效应将对奇异物质的粘滞性产生重要的影响。
本文研究了引入介质效应以后弱过程s+u→u+d的反应率。经过计算发现,当温度较低时(T<10-2MeV),介质效应对于反应率的影响很小,随着温度的增加其影响逐渐变大。且当T增大到一定值的时候,反应率则表现为与温度平方成正比。反应率的变化幅度亦随着耦合常数g的增加而增加。但是耦合常数g对反应率的影响只有当温度大于10-1MeV之后才比较明显。这是由于介质效应主要影响温度修正项所引起的。
本文还计算了考虑介质效应和不考虑介质效应两种情况下的奇异星或含有夸克物质核心的中予星的体粘滞系数。计算表明星体的体粘滞系数在相对振幅较小的情况下基本保持不变。在相对振幅超过10-5之后,体粘滞系数急速增加。比较考虑和不考虑介质效应两种情况发现,由于引入了介质效应而使体粘滞系数比Madsen[3]的文章中所计算的体粘滞系数增加了1-2个数量级,比Zheng等[7]的文章中部分的考虑介质效应所计算的体粘滞系数增加了6倍左右。体粘滞系数亦随着耦合常数g的增大而增大。本文也讨论了温度对体粘滞系数的影响,计算结果表明温度越高,体粘滞系数与g=0的时候相比增加的越多。
最后计算了加入介质效应后的星体的振动衰减时间并与未考虑介质效应所计算出来的振动衰减时间进行了比较。经计算可以看出即使在低温下较高的振幅也会在几分之一秒内衰减掉。在温度升高后,振动的衰减时间下降的非常快。同时发现振动的衰减时间随着耦合常数g的增加而减少。说明在考虑到介质效应以后振动的衰减时间变短。