Estrelas de nêutrons: do gás de nêutrons livres à inclusão de híperons e campo magnético

Abstract

O conhecimento obtido do estudo da física nuclear é fundamental para que todo o processo de evolução estelar seja melhor compreendido. Vamos neste trabalho, estudar e descrever algumas das características físicas do interior das estrelas de nêutrons. Partiremos de um gás de Fermi livre, e depois estudaremos modelos com hádrons interagentes. Para se descrever as interações físicas entre os hádrons utilizaremos os modelos efetivo de Walecka linear e o não-linear. Feito isso, vamos refinar nossos resultados, a fim de deixar nossa descrição mais realística, incluindo todo o octeto bariônico e um forte campo magnético, e analisar como esses novos termos alteram as características principais das estrelas de nêutrons, como massa e raio, além de estimar como a composição química varia de acordo com a densidade. Ao final, poderemos comparar os diversos resultados obtidos com aqueles encontrados na literatura.

The knowledge gained from the study of nuclear physics is fundamental to the understanding of the whole process of stellar evolution. In this work, we study and describe some of the physical characteristics of neutron star interior. Start from a free Fermi gas, and then we study models with interacting hadrons. To describe the physical interactions between hadrons we use the Walecka linear and non-linear effective models. Then, we refine our results in order to make our description more realistic, including all the baryon octet and a strong magnetic field. Finally analyze how these new terms affect the main features of neutron stars, like mass and radius, and estimate how the chemical composition varies with the density. In the end, we compare the different results obtained with those found in the literature.