К вопросу о пороге нейтронизации в звездах главной последовательности и субкарликах

Abstract

Найдено значение порога образования свободных нейтронов в электронно-протонной плазме с примесью альфа-частиц с плотностями и температурами, характерными для центральной части звезд, подобных Солнцу, и субкарликов, близких к таким звездам на диаграмме Герцшпрунга–Рассела. Использовались модели идеальных крайне невырожденных газов, а также крайне вырожденных нуклонных газов с более точным выражением для химического потенциала электронного газа, а также с учетом ядерного и кулоновского взаимодействия между частицами. Показано, что бета-равновесное значение концентрации нейтронов не может быть равным нулю, но оно крайне мало по сравнению со значением, соответствующим термодинамически равновесному существованию даже одного свободного нейтрона (до момента радиационного захвата протоном) во всей зоне ядерных реакций звезд указанных типов. Обе модели дают одинаковый по порядку величины результат, причем с ростом одной из трех величин (плотности, массовой доли водорода, температуры) при фиксированном значении двух остальных бета-равновесное значение концентрации нейтронов растет; рост наиболее чувствителен к изменению температуры.