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中性子星の最大質量はいったいどれくらいなのだろうか?

Research Project

Project/Area Number 13J05742
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

片山 哲也  東京理科大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords中性子星の状態方程式 / (非)対称核物質 / ハイペロン / (非)対称核物質
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、相対論的ブルックナー・ハートリー・フォック近似による核子だけでなくハイペロンまでの自由度を考慮に入れた中性子星内ハドロン相の計算をより簡単なモデルでパラメテリゼーションを試みた。また、中性子星の中心部で存在が期待されているクォーク相をNambu-Jona-Lasinioモデル、ハドロン相を相対論的ブルックナー・ハートリー・フォック近似により中性子星内における相転移を議論した。
本研究で採用する相対論的ブルックナー・ハートリー・フォック近似では、核子などのバリオン間の相互作用が、核物質中における2体の散乱方程式によって記述される。用いられるバリオン間の相互作用の強さは、核子を例にとると何千もの散乱データから得られた信頼できる値を修正することなくそのまま用いて、核物質の特性を満たすことが可能である。ゆえに中性子星のような超高密度核物質系を解析するのに最も適した手法である。これより得られた中性子星物質の結果は、近年問題となっている太陽質量の約2倍の中性子星を説明できるものであり、ハドロンレベルにおける最も信頼できる中性子星物質の計算のひとつとなるものである。
上述のように相対論的ブルックナー・ハートリー・フォック近似はハドロンレベルで中性子星を記述するのに最も適したモデルではあるが、そのモデルの複雑さから中性子星を含め一般的には核物質の計算にほとんど使われていない。そこで、核物質の計算に非常に良く用いられている相対論的平均場近似を用いて、バリオン-中間子間結合定数のパラメテリゼーションから相対論的ブルックナー・ハートリー・フォック近似の結果の再現を試みた。
また、中性子星の中心部で存在が期待されているクォーク相をNambu-Jona-Lasinioモデル、ハドロン相を相対論的ブルックナー・ハートリー・フォック近似により中性子星内における相転移を議論した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Hyperons in neutron stars2015

    • Author(s)
      Tetsuya Katayama, Koichi Saito
    • Journal Title

      Phys. Lett. B

      Volume: 印刷中 Pages: 43-47

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.03.039

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Properties of dense, asymmetric nuclear matter in Dirac-Brueckner-Hartree-Fock approach2013

    • Author(s)
      Tetsuya Katayama, Koichi Saito
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 88 Issue: 3

    • DOI

      10.1103/physrevc.88.035805

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] NJL模型と相対論的ブルックナー・ハートリー・フォック近似を用いた中性子星の状態方程式2016

    • Author(s)
      神戸隆英、片山哲也、齋藤晃一
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会 一般講演
    • Place of Presentation
      東北学院大学 泉キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Hyperon-mixed Neutron-star matter in Dirac-Brueckner-Hartree-Fock approach2014

    • Author(s)
      片山哲也
    • Organizer
      J-PARC hadron physics in 2014
    • Place of Presentation
      いばらき量子ビーム研究センター 1号棟 (茨城県)
    • Year and Date
      2014-11-30 – 2014-12-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Nuclear matter properties in Dirac-Brueckner-Hartree-Fock approach2013

    • Author(s)
      片山哲也
    • Organizer
      [RIBF ULIC-MiniWS027] Nuclear symmetry-energy and nucleus-nucleus collision simulation
    • Place of Presentation
      理化学研究所
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 相対論的ブルックナー・ハートリー・フォック近似を用いた中性子星計算2013

    • Author(s)
      片山哲也、齋藤晃一
    • Organizer
      日本物理学会 第68回年次大会 一般講演
    • Place of Presentation
      高知大学 朝倉キャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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