بررسی ساختار ماده باریونی بر اساس تقریب توماس -فرمی

بر اساس تقریب میدان میانگین نیمه کلاسیکی توماس- فرمی ساختار ماده باریونی بررسی می گردد. معادله حالت ماده هسته ای متقارن و ماده هسته ای نا متقارن در دمای صفر محاسبه شده اند. الکترون ها و میون ها در این مدل به منظور خنثی کردن بار الکتریکی کل این ماده و پایدارکردن آن در برابر واپاشی بتا در نظر گرفته شده و رفتار نسبیتی دارند. با ارائه شکل صریح پتانسیل شیمیایی برای تمام ذرات، محاسبات برای رده وسیعی از چگالی های باریونی که در اخترفیزیک مورد توجه هستند، صورت می گیرند. ساختار تقریب توماس- فرمی با استفاده از مدل جدید برهمکنش موثر دو جسمی مایرز- شواتکی برای تعیین شکل صریح پتانسیل شیمیایی و معادله حالت در دمای صفر ارائه می گردد. با ارائه بر همکنش های پدیده شناسی هسته ای به تعمیم مدل توماس- فرمی در فضای فاز می پردازیم. این چارچوب نیمه کلاسیکی کمک می کند تا حالات نوکلئونی دیگر به سادگی توسط موقعیت و تکانه شان در فضای فاز تعیین گردند. سپس این پتانسیل را به ساختار هایپرونی تعمیم می‎دهیم. در این چارچوب چاه پتانسیل باریون‎ها در تکانه فرمی شان، پتانسیل شیمیایی نوترون و الکترون، فراوانی نسبی ذرات در ماده باریونی، پتانسیل تک ذره ای آنها و در نهایت چگالی انرژی نهان کل محاسبه می شوند. نتایج به دست آمده در توافق خوبی با داده های تجربی اند.