Loading...

Numerical Hydrodynamics for Compact Stars

Feghhi, Touhid | 2015

1088 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 47492 (04)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Physics
  6. Advisor(s): Mansouri, Reza; Taghizadeh Firouzjaee, Javad
  7. Abstract:
  8. Compact Objects involve White Dwarfs,Neutron Stars and Black Holes which are formed from the gravitational collapse of main sequence stars after their nuclear fuel is finished.The special characteristic of all Compact Objects is that they are high density which requires a vast knowledge of nuclear physics with strong and weak interactions ,electromagnetic and numerical methods.we need general relativistic simulation of stars because the theories are simple and some are not in agreement with observations. studying of astro physical constraints on equation of state ,stability and cooling of Neutron Stars and pulsation of gravitational waves is needed nowadays. in first part of this thesis,we will review the physical Characteristics of these stars. finally we will simulate general relativistic collapse of a star with hybrid equation of state. in hybrid equation of state, pressure is equivalent to sum of polytropic EOS and thermal pressure. to model the nuclear repulsive force we put r= 2٫5. we use a semi discrete approach, means discretizing Hydrodynamic equations with Method of Lines and integrating with 2nd order Runge-Kutta method. results of simulation showed that the as the star is collapsing to near nuclear density, nuclear repulsive force halts back collapse and the core bounces and finally we have a stable neutron star
  9. Keywords:
  10. Compact Stars ; Numerical Relativity ; Relativistic Structures

 Digital Object List

 Bookmark

  • پیشگفتار
  • کوتوله‌‌‌‌‌‌‌ی سفید
    • تاریخچه‌ی نظریه‌ی کوتوله‌‌‌‌‌‌‌ی سفید
    • معادله‌ی حالت سرد در چگالی کمتر از ریزش نوترون
      • معادله‌ی حالت گاز ایده‌آل فرمی در حالت کاملا نسبیتی
    • نقطه آغاز تبهگنی
    • شعاع و جرم کوتوله‌‌‌‌‌‌‌ی سفید
      • حد چاندراسخار
      • توسعه مدل چاندراسخار
      • مقایسه با مشاهدات
    • واکنش‌های pycnonuclear
    • سرمایش کوتوله‌‌‌‌‌‌‌ی سفید
      • ساختار لایه‌های سطحی
      • بررسی مقدماتی سرد شدن کوتوله‌‌‌‌‌‌‌ی سفید
      • کریستالی شدن و دمای ذوب
      • ظرفیت گرمایی شبکه کولمبی
      • محاسبه زمان سرد شدن
    • تعادل و پایداری کوتوله‌‌‌‌‌‌‌ی سفید
      • معادلات اساسی سیال‌ها
      • لاگرانژی و اختلالات اویلری
      • تعادل سیال با استفاده از کمینه کردن انرژی
      • اختلال در تعادل
      • معیار پایداری
      • نقاط بازگشت و شروع ناپایداری
      • تحلیل نسبیت عامی پایداری
      • پایداری کوتوله‌‌‌‌‌‌‌ی سفید در نسبیت عام
    • دوران و میدان‌های مغناطیسی
      • معادلات اساسی هیدرودینامیک مغناطسیی
      • کوتوله‌‌‌‌‌‌‌ی سفید مغناطیسی
      • پیکربندی‌های دورانی
      • کوتوله‌‌‌‌‌‌‌ی سفید چرخان
  • ستاره‌ی نوترونی
    • معادله حالت ماده در ستاره‌ی نوترونی
      • معادله حالت بایم - بته- پتنیک
    • جرم-شعاع ستاره‌ی نوترونی
      • معادله حالت گاز ایده‌آل در ناحیه ی هسته ای
      • مدل‌های واقع گرایانه‌تر
      • بیشینه جرم ستاره‌ی نوترونی
      • جرم ستاره‌ی نوترونی از راه مشاهده
      • دوران ستاره‌ی نوترونی
    • سرمایش ستاره‌ی نوترونی
      • واکنش‌های نوترینو در ستاره‌ی نوترونی
      • نرخ URCA تصحیح شده
      • نرخ سایر واکنش‌ها
      • منحنی سرمایش
  • سیاهچاله
    • تاریخچه سیاهچاله
    • سیاهچاله‌ی شوارتسشیلد
    • حرکت ذره‌ی آزمون
    • مدارات ذرات بدون جرم در هندسه‌ی شوارتسشیلد
  • رمبش ستاره‌ای و شبیه سازی آن
    • شروع رمبش
    • نوترونی شدن و تابش نوترینو
    • شبیه سازی رمبش ستاره با تقارن کروی
      • هیدرودینامیک 1D نسبیت عامی
    • بررسی روش‌های عددی
      • روش خط‌ها
      • روش رانگ-کوتا
    • اجرای کد
  • نتیجه گیری
...see more