Газ свободных электронов и равновесие электрон-позитронных пар в магнитном поле

Успехи физических наук. 2021. Т. 191. № 5. С. 543–557.

Бисноватый-Коган Г. С., Кондратьев И. А.

Термодинамические свойства электронного газ в экстремальных условиях высоких температуры, плотности материи и/или сильных магнитных полей во многом определяют поведение вещества во внешних слоях нейтронных звёзд, а также в аккреционных колонках замагниченных нейтронных звёзд в двойных системах. В перечисленных объектах при наличии сильного магнитного поля важной чертой является существенно квантовый характер движения электронов поперёк него, а также возможные вырождение и релятивизм электронного газа. При исследовании аккреции на магнитар в двойной системе необходимо также учитывать рождение большого количества электрон-позитронных пар в квантующем магнитном поле. Детально рассмотрены термодинамические свойства газа невзаимодействующих электронов в сильных магнитных полях с учётом их релятивизма и вырождения, а также равновесное рождение электрон-позитронных пар в высокотемпературной плазме при наличии квантующего магнитного поля.

Ключевые слова: Landau levels, уровни Ландау, neutron stars, нейтронные звезды