2003 Fiscal Year Annual Research Report
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
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13640282
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
巽 敏隆 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40155099)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 智幸 日本大学, 生物資源科学部, 助教授 (50318391)
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| Keywords | 一次相転移での混合相 / K中間子凝縮 / 高密度核物質 / クーロン遮蔽 / 高エネルギー重イオン反応 / Λハイペロン / クォーク物質 / 中性子星 |
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| Research Abstract |
本年度の主な研究成果は次の二点である。一つは通常核物質からK中間子凝縮相への一次相転移と構造をもつ混合相の研究をさらに発展させた。非一様な幾何学的構造をもつ混合相に関するこれまで研究ではクーロン相互作用の取り扱いが不十分であり、我々がクォーターハドロン相転移に対して見出したクーロン遮蔽効果がどのように現れるのかを明らかにした。核子、電子、K中間子の密度と平均場の自由度、クーロンポテンシャルを自己無撞着に記述する連立微分方程式を数値的に解くことにより、混合相の状態方程式を導出した。その結果クーロン相互作用はこの場合にも重要な役割をはたし、混合相の領域は厳しく制限されることがわかった。また、我々の理論的枠組みは原子核密度以下の核物質で考えられている液相-気相相転移の問題にも応用できることから、そこでの非一様な幾何学的構造である"原子核パスタ"も議論することができた。
もう一つの成果としては核物質中のK^+中間子のふるまいがある。高エネルギー重イオン反応では高密度状態が生成されると考えられるが、核物質でのK中間子のふるまいを考えるとき、K^-中間子に対しては引力的なKN相互作用によってそのエネルギーが大きく減少するのに対し、K^+中間子と核子の相互作用は斥力的でそのエネルギーは増加する。
我々はK^+中間子とハイペロン(Λ)との微分結合を考慮する子によってK^+中間子の斥力的効果は密度とともに減少し、一方Λと空孔対からなる集団的励起(K^-s)のエネルギーも密度とともに減少することを見、ある密度においK^+中間子とK^-sの対凝縮が発生することがわかった。また対凝縮が高エネルギー重イオン反応で報告されているK^+中間子の異常発生を説明できるか検討した。
その他クォーク物質における磁性と超伝導の問題を研究した。これは最近話題になっているクォーク星、超強磁場をもつマグネターの物理に関係している。
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[Publications] T.Tatsumi: "Neutrino interactions in octet baryon matter"Prog.Theor.Phys.. 110. 179 (2003)
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[Publications] E.Nakano: "Spin polarization and color superconductivity in quark matter"Phys.Rev.. D68. 105001 (2003)
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[Publications] T.Maruyama: "In-medium effects in the eta-production through the S11 resonance in the relativistic approach"Prog.Ther.Phys.. 111(In press). (2004)
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[Publications] T.Tatsumi: "Ferromagnetism and superconductivity in quark matter-Color magnetic superconductivity"Supplement of Prog.Theor.Phys.. (In press). (2004)
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[Publications] T.Tatsumi: "Possibility of color magnetic superconductivity"Proc.of NATO Advanced Study Institute. (In press). (2004)
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[Publications] T.Tatsumi: "Screening effect in quark-hadron mixed phase"Proc.of OMEG03. (In press). (2004)
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[Publications] T.Maruyama: "Coulomb screening effect on the nuclear-pasta structure"Proc.of OMEG03. (In press). (2004)
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[Publications] T.Tatsumi: "Quark matter and compact stars"Proc.of Matter03 (Prog.Theor.Phys.Supplement). (In press). (2004)
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[Publications] T.Maruyama: "Kaon condensation and the non-uniform nuclear matter"Proc.of Matter03 (Prog.Theor.Phys.Supplement). (In press). (2004)
