Квантовые макроскопические эффекты в вырожденном сильно намагниченном газе нуклонов

Модель вырожденного газа нейтронов, находящихся в химическом равновесии с вырожденными протонами и электронами в постоянном однородном сверхсильном магнитном поле, применяется для описания состояния вещества в центральных областях сильно намагниченных нейтронных звезд. Получены выражения для термодинамических величин (плотностей энергии и числа частиц, давления, намагниченности) вырожденного газа нейтронов, протонов и электронов с учетом вкладов, обусловленных взаимодействием аномальных магнитных моментов фермионов с магнитным полем. Обсуждаются макроскопические эффекты, которые могут иметь место в сильно намагниченных нейтронных звездах. Показано, что в сильном магнитном поле все термодинамические величины, характеризующие электрически заряженные фермионы, должны испытывать непериодические осцилляции, которые обусловлены взаимодействием аномальных магнитных моментов протонов и электронов с магнитным полем. Также показано, что уже при относительно невысоких плотностях нуклонов и электронов, зависящих от величины магнитного поля, все фермионы становятся полностью поляризованными по спину. Эффект полной спиновой поляризации нейтронов обусловлен взаимодействием аномального магнитного момента нейтрона с магнитным полем. Полученные результаты могут оказаться полезными для понимания процессов, протекающих в ядре нейтронной звезды с “вмороженным” магнитным полем.