Condiciones astrofísicas para la combustión de materia de neutrones en materia extraña

Abstract

Se estudian las propiedades de la combustión de materia neutrónica en materia extraña en la hidrodinámica relativista. Debido a las incertidumbres en las propiedades de la materia neutrónica, empleamos las ecuaciones de estado de neutrones libres, Bethe-Johnson, Lattimer-Ravengall y de Walecka y para la materia extraña adoptamos el modelo de la bolsa del MIT. Encontramos que la combustión es posible para neutrones libres, Bethe-Johnson y Lattimer-Ravenhall pero no para la ecuación de estado de Walecka. Interpretamos este resultado usando un modelo politrópico simple y mostramos que existe una condición general para la combustión. También se estudia la hidrodinámica de la combustión de materia de neutrones en materia extraña en un tubo. Se muestra que la hidrodinámica requiere llamas más rápidas por órdenes de magnitud comparadas con lo que predice la cinética de las reacciones, por lo que la flama debe ser turbulenta. Se muestra que las condiciones en que se produce la combustión favorecen la detonación. Esto podría ser de importancia en el mecanismo de explosión de supernovas de tipo II.