中性子星物質におけるK中間子のダイナミックスとハイペロン自由度

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13640282
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 巽 敏隆 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40155099)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸山 智幸 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (50318391)
• Keywords: 中性子星 / K中間子凝縮 / 一次相転移 / 遅延崩壊 / ニュートリノ不透明度 / クォーク物質 / 強磁性 / π中間子凝縮

Research Abstract

この年度ではK中間子に関わる問題として、K中間子凝縮相でのニュートリノ不透明度の問題、一次相転移に伴う混合相の問題および核物質中の<K^0>^^^-中間子の問題を議論した。
これまで荷電K中間子凝縮と原始中性子星の遅延崩壊の研究を進めてきており、今年度も原子核国際会議での発表や論文発表もおこなったが、この課題との関連で残された問題は原始中性子星でのニュートリノ不透明度である。これは核物質の状態方程式の変化と整合的に考慮されなければならない。今年度の成果として、K中間子凝縮相でのニュートリノ平均自由行程を核子との散乱、核子による吸収を考慮することによって計算することができた。結果として核子による散乱効果が圧倒的で、最終的なニュートリノ不透明度は通常物質のものとあまり変わりがないことがわかった。
中性子星内部での一次相転移に伴う混合相の問題について、クーロン相互作用を自己無撞着な形でとりあつかう一般的定式化を行った。この問題はハドロンークォーク物質相転移やK中間子凝縮などの相転移に関係しており、我々の理論は従来にはない新しいものである。今年度はハドロンークォーク相転移に具体的に適用して多体効果によるクーロンカの遮蔽効果の重要性を指摘した。次の段階としてK中間子凝縮の場合を議論したいと考えている。
中性子物質での<K^0>^^^-中間子の問題については、媒質効果を考慮した理論的枠組みを完成させた。Λ粒子などハイペロン混在とK中間子の役割に関しては、ハイパー核や深く束縛されたK中間子核の問題が実験的にも興味をもたれているので、それらとの関連も意識しながら進めたい。
その他核物質、クォーク物質の磁気的性質、π中間子凝縮と中性子星の観測の問題についても議論した。

Research Products

• [Publications] M.Yasuhira: "Protoneutron stars with kaon condensation and their delayed collapse"Nucl. Phys.. A690. 769-789 (2001)
• [Publications] T.Maruyama: "Ferromagnetism of nuclear matter in the relativistic approach"Nucl. Phys.. A693. 710-730 (2001)
• [Publications] M.Nakano: "Pion condensation based on relativistic description of particle-hole excitations"Int. J. Mod. Phys.. E(In press). (2002)
• [Publications] T.Tatsumi: "Delayed collapse of Protoneutron stars by Kaon Condensate"Proc. of INPC 2001. (In press). (2002)
• [Publications] 巽 敏隆: "クォーク物質は中性子星の描像をいかに変更するか?"原子核研究. Vol.46 No4. 35-72 (2002)