Пётр Сергеевич Штернин
Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе
Модельно-независимые ограничения на параметры сверхтекучести сверхплотного вещества из анализа остывания нейтронной звезды в остатке сверхновой Кассиопея А
П.С. Штернин, Д.Д. Офенгейм, В. Хо, К. Хейнке, Д.Г. Яковлев, Д. Патнауде
Нейтронная звезда в центре молодого (330 лет) остатка сверхновой Кассиопея А, возможно, демонстрирует ускоренное остывание, не совместимое со стандартной теорией остывания нейтронных звёзд. Одним из объяснений такого поведения является сравнительно недавнее (ок. 100 лет назад) возникновение нейтронной сверхтекучести в ядре звезды, сопровождаемое всплеском нейтринного излучения [1]. В недавней работе [2] представлены новые данные обсерватории Чандра, охватывающие более 18 лет (2000-2018) наблюдений. Они демонстрируют продолжающееся остывание звезды с темпом понижения температуры $ \sim 2.7\%$ за 10 лет. В докладе построены модельно-независимые (применимые для широкого класса уравнений состояния и моделей сверхтекучести) аналитические аппроксимации мощности нейтринного излучения, связанного с куперовским спариванием нейтронов. Результаты применены к анализу новых данных наблюдений Кассиопеи А. Показано, что ограничения на максимальную критическую температуру сверхтекучего перехода в ядре звезды ($T_{Cn\;\mathrm{max}}^{\infty}=(5^{+1.5}_{-0.5}\times 10^8$ K) слабо зависят от конкретного уравнения состояния или модели сверхтекучести. Данный вывод сохраняется и при существенно более слабом темпе остывания, предполагаемом в ряде работ [3]. Также установлены ограничения на минимально возможную мощность нейтринного излучения при куперовском спаривании. Работа поддержана грантом РНФ № 19-12-00133. [1] Shternin et al. 2011, MNRAS, 412, L108; Page et al. 2011, PRL, 106, 08101; [2] Wijngaarden et al. 2019, MNRAS, 484, 974; [3] Posselt, Pavlov 2018, ApJ, 864, 135.