محاسبه خصوصیات ماده کوارکی در حضور میدان مغناطیسی قوی

در این پایان نامه ماده کوارکی قطبیده که از کوارک های بالا، پایین و شگفتی، با اسپین های بالا و پایین تشکیل شده است را در دمای صفر مطلق در نظر گرفته و به مطالعه خصوصیات آن در حضور و در غیاب میدان مغناطیسی پرداخته ایم. بعضی از خصوصیات این سیستم مانند انرژی، معادله حالت و قطبش را محاسبه نموده ایم. برای محاسبه انرژی از مدل کیسه ای mitاستفاده کرده ایم. در اینجا نشان داده ایم که انرژی ماده کوارکی قطبیده در غیاب میدان مغناطیسی با افزایش قطبش افزایش می یابد. محاسبات انرژی در حضور میدان مغناطیسی نشان می دهد که یک نقطه کمینه برای انرژی ماده کوارکی قطبیده در هر چگالی وجود دارد. این نقاط کمینه را می توان به وجود حالت های شبه پایدار نسبت داد. همچنین مشاهده کرده ایم که معادله حالت ماده کوارکی قطبیده با افزایش پارامتر قطبش، سخت تر می شود. نشان داده ایم که ماده کوارکی قطبیده در حضور میدان مغناطیسی پایدارتر از ماده کوارکی غیر قطبیده است. پذیرفتاری مغناطیسی ماده کوارکی قطبیده را در غیاب میدان مغناطیسی بدست آورده ایم. از رفتار یکنواخت پذیرفتاری مغناطیسی می توان نتیجه گرفت که هیچ انتقال فاز خودبخودی به حالت فرو مغناطیس برای ماده کوارکی قطبیده در غیاب میدان مغناطیسی وجود ندارد. در این پایان نامه خصوصیات ساختاری ستاره کوارکی قطبیده را در حضور و در غیاب میدان مغناطیسی نیز محاسبه کرده ایم. مشاهده شده است که برای هر چگالی مرکز، جرم و شعاع ستاره کوارکی قطبیده با افزایش قطبش، کاهش می یابند. جرم ماکزیمم وشعاع متناظرآن نیز با افزایش قطبش کاهش می یابند. نشان داده ایم که در حضور میدان مغناطیسی، جرم ماکزیمم ستاره کوارکی قطبیده و شعاع متناظر با آن، در مقایسه با ستاره کوارکی غیر قطبیده مقدار کمتری دارند. از اینجا می توان نتیجه گرفت که حضور میدان مغناطیسی منجر به ایجاد ستاره کوارکی پایدارتری نسبت به حالت غیر قطبیده می شود.