Verificação das condições genéricas de estabilidade para estrelas híbridas.

Reunião do projeto temático “Dense Matter in the Universe”, SP, 2015

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1. Verificação das condições genéricas de estabilidade para estrelas híbridas Reunião do projeto temático “Dense Matter in the Universe”, SP, 2015 Rodrigo Alvares de Souza Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP 19 de maio de 2015 Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 1 / 14
2. Outline 1 Parametrização de EoS’s 2 Critérios de estabilidade 3 Sequência do trabalho 4 TOV Solver Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 2 / 14
3. Parametrização de EoS’s Na literatura, encontram-se vários modelos de matéria em densidade significativamente acima da densidade de saturação nuclear, cada uma com diferentes parâmetros. No estudo destas EoS’s, como relacionar os diferentes modelos? Haveriam parâmetros capazes de explicitar condições genéricas, ao mesmo tempo que expressem as restrições experimentais da matéria superdensa? Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 3 / 14
4. Parametrização de EoS’s Alford e Han (2013) introduzem a parametrização “CSS”, onde parametrizam a EoS de matéria de quarks em três grandezas: Pressão ptrans na transição da matéria de quarks → matéria nuclear. Descontinuidade da energia ∆ da transição. Velocidade do som cQM da matéria de quarks (que se assume constante). Condições de aplicação do modelo: Existência de um ponto de transição sharp entre matéria nuclear e matéria de quarks. Velocidade do som na matéria de quarks é independente da pressão nos pontos entre a interface com a matéria nuclear e central. Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 4 / 14
5. Parametrização de EoS’s Esta parametrização pode ser entendida como o termo de menor ordem da expansão de Taylor da EoS de matéria de quarks ε(p) = εNM(p) p < ptrans εNM(ptrans) + ∆ε + c−2 QM (p − ptrans) p > ptrans (1) ε0,QM εtrans ptrans cQM -2 Slope = Matter Quark Matter Nuclear Δε Energy Density Pressure Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 5 / 14
6. ∆ε crítico A parametrização depende da descontinuidade crítica ∆ε dada por ∆εcrit = εtrans 1 2 + 3 2 ptrans εtrans . (2) ∆ε < ∆εcrit: o ramo das estrelas híbridas é contínuo e possui a mesma declinação da matéria hadrônica, sem cúspide. ∆ε > ∆εcrit: o ramo das estrelas híbridas é descontínuo e possui uma cúspide. Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 6 / 14
7. Ou seja... O diagrama de fase ∆ε/εtrans × ptrans/εtrans delimita as zonas de estabilidade e continuidade do ramos das estrelas híbridas no diagrama Massa/Raio. ε trans ∆ε ε trans trans p Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 7 / 14
8. Condições de estabilidade - Um breve resumo Condições que levem a diagramas Massa/Raio desconectados geram instabilidades (regiões A e D). A combinação das parâmetros do formalismo com o raio do ‘quark-core’ determinam se o mesmo será estável contra o colapso gravitacional ou não. 6.0 5.0 3.0 ntrans /n0 B A 2.0 4.0 C ncausal D Δε/εtrans = λ-1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 ptrans /εtrans 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 8 / 14
9. Sequência do trabalho Entender em detalhes como funciona o mecanismo. Aplicar o método no estudo das EoS’s: Modelo de condensados de glúons em um plasma de quark-glúons de Fogaça et al (2011). Modelo efetivo para a extensão renormalizável infravermelha da QCD de Mintz et al (não publicado). Alterar o ‘toolchain’ criado pelo grupo para resolução do sistema TOV para que o mesmo gere as grandezas necessárias para aplicação do método. Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 9 / 14
10. TOV Solver Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 10 / 14
11. TOV Solver O software Criação do grupo de objetos compactos do IAG, é um ‘toolchain’ específico para resolução das equações TOV, desenvolvido com o intuito de ser genérico o suficiente para a resolução de qualquer sistema de equações diferenciais que utilizem uma equação de estado (tabelada) que precise ser interpolada nos pontos intermediários. Outputs de execução do toolchain. Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 11 / 14
12. TOV Solver ‘Toolchain’ genérico para solução de equações diferenciais. A ferramenta é dividida em blocos de dependência. Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 12 / 14
13. TOV Solver Resultados: uma publicação (Physics Letters A 378 (47)), dois papers submetidos e duas frentes de pesquisa no momento, utilizando a ferramenta. Desenvolvido com foco em objetos compactos. Facilmente customizável. Disponível em <https://github. com/rsouza01/tovsolver>. É grátis! Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 13 / 14
14. Fim Obrigado! Rodrigo Souza (IAG-USP) Condições genéricas de estabilidade em NS 19 de maio de 2015 14 / 14