近代物理所理论物理室研究人员及其合作者对中子星冷却及其相关物理过程和主要输入量进行了研究，获得了一些重要结论。 

　　中子星冷却是天体物理和核物理共同关注的重要研究领域。随着天文观测数据的大量积累和精度提高，人们期望提取中子星结构以及高密度核物质的一些基本信息。特别是天文观测Cas A超新星遗迹中子星的快速冷却的发现，不仅激发了人们对中子星冷却本身的极大兴趣，同时也推动了人们对核物质超流性和中微子发射等重要问题的研究。另外，核子之间短程关联是当前核物理研究中备受关注的一个重要问题，对于核结构、核物质的一些性质以及重离子反应的研究都有非常重要的意义。该研究正是基于以上两项背景开展的。 

　　研究人员计算了由于核子之间短程关联导致的费米面排空效应对中子星冷却过程输入量的影响，包括中子星物质超流性、中微子发射、物质热容量等。在此基础上，进一步给出了费米面排空效应对冷却曲线的影响（见图）。研究结果表明：1）费米面排空效应会导致中子星物质中超流能隙压低一个数量级，从而对超流性在中子星冷却中的作用提出了质疑。2）费米面排空效应并不能改变直接Urca过程的阈值；如果直接Urca过程能够发生，费米面排空效应将导致中微子发生率的降低，该结论与人们以往的预期完全相反。此外，间接Urca过程、轫致辐射和3PF2库珀对形成-破缺过程的中微子发射率也被压低，而且这一压低效应在高密度情况下尤为明显。3）中子星内部β稳定物质热容量被降低。4）年轻中子星的冷却会被延缓，因此，在精确研究中子星热演化时，费米面排空效应需要被考虑。 

　　这项研究澄清了核子短程关联导致的高动量尾巴在中子星冷却中的作用，对于中子星冷却和核子短程关联的研究都具有一定的参考意义。 

　　研究结果发表在Astrophysical Journal, 817, 6 (2016)。 

　　文章链接：http://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-637X/817/1/6 

　　图  1.4倍太阳质量中子星冷却曲线