Ich las über den Urca-Prozess und seine Bedeutung für die Kühlung astrophysikalischer kompakter Objekte. Tatsächlich soll es einer der Hauptbeiträge zur Kühlung von Neutronensternen sein (bitte korrigieren Sie diesen Satz, wenn er nicht tatsächlich unterstützt wird). Der allgemeine Ausdruck für den Urca-Prozess lautet nun:
Wo Und sind Baryonen und ist ein Lepton. Dies ist nach meinem Verständnis der allgemeine Ausdruck für -Verfall:
Da der Neutronenstern hauptsächlich aus Neutronen besteht, warum wird der Urca-Prozess anstelle des angezeigt -Verfall ? Mit anderen Worten, was wird sonst noch zur Neutrino-Emission und damit zur Abkühlung des Neutronensterns durch Neutrinos beitragen?
In Bezug auf diese Frage können auch Myonen erzeugt werden, aber dies erfordert energiereichere Neutronen, was eine begrenzte Bedingung ist, da die Teilchen im Neutronenstern dicht gepackt sind. Also, was verpasse ich?
Vieles, was in der Frage geschrieben steht, ist nicht richtig.
Der URCA-Prozess würde wie folgt aus Zyklen des Beta-Zerfalls gefolgt von einem inversen Beta-Zerfall bestehen.
Die Neutrinos entkommen dem Stern und tragen Energie davon.
Der URCA-Prozess ist sehr wichtig während des Kollapses in einen Neutronensternzustand, während der anfänglichen Abkühlung eines Neutronensterns und möglicherweise später in Kernen von Neutronensternen mit der extremsten Dichte.
Der direkte URCA-Prozess kann durch Entartung blockiert werden. In der Neutronenflüssigkeit muss es eine kleine Anzahl (in der Größenordnung von 1 Teil von 100) Protonen und Elektronen geben, da Neutronen instabil sind und einem Beta-Zerfall unterliegen. Sobald jedoch die Fermi-Energie des Elektrons die maximal mögliche Zerfallsenergie eines Beta-Elektrons erreicht, hört die Reaktion auf, weil es keine freien Energiezustände gibt, die es einnehmen könnte. Stattdessen wird ein inverser Beta-Zerfall (oder Neutronisierung) möglich, wenn die Fermi-Energie des Elektrons + die Fermi-Energie des Protons gleich der Fermi-Energie des Neutrons ist oder diese übersteigt. Damit stellt sich ein Gleichgewicht ein
Ok, nachdem Sie das verstanden haben, sollten Sie sich meine Antwort auf diese Frage ansehen , in der ich erkläre, warum der direkte URCA-Prozess blockiert wird, es sei denn, die Dichten sind sehr hoch ( kg/m , weil es für die Reaktionen unmöglich ist, gleichzeitig Energie und Impuls zu erhalten. Bei niedrigeren Dichten ist das modifizierte URCA-Verfahren ineffizient, jedoch effektiver. Dies ähnelt dem URCA-Prozess, enthält jedoch ein Bystander-Teilchen (ein Neutron), um eine gleichzeitige Erhaltung von Energie und Impuls zu ermöglichen, auf Kosten eines zusätzlichen Teilchens, das sich darin befinden muss seiner Fermi-Oberfläche.
Ich verstehe nicht wirklich, was Sie im letzten Teil Ihrer Frage fragen. Myonen werden mit hoher Dichte produziert. Die höhere Dichte führt zu höheren Neutronen-Fermi-Energien, und sobald diese Fermi-Energie die Fermi-Energie der Protonen plus die Ruhemassenenergie der Myonen (105 MeV) übersteigt, können sie entstehen. Fast äquivalent kann man verlangen, dass die Fermi-Energie der Elektronen im Gas 105 MeV erreicht und dann Myonen erzeugt werden können. Es ist das Auftreten von Myonen bei kg/m das den Protonenanteil erhöht, die Differenz zwischen den Neutronen- und Protonen-Fermi-Impulsen verringert und den direkten URCA-Prozess ermöglicht.
Benutzer12262