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

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

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.