2004 Fiscal Year Annual Research Report
重イオン及びハイパー核反応に基づく超新星物質の状態方程式と核種分布テーブルの構築
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15540243
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
大西 明 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70250412)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
住吉 光介 沼津工業高等専門学校, 教養科, 助教授 (30280720)
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| Keywords | 超新星爆発 / 状態方程式 / 高エネルギー重イオン衝突 / 集団運動流 / (π^-,Κ^+)反応 / ストレンジネス / 核破砕 / 流体模型 |
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| Research Abstract |
超新星爆発の理解には、ハイペロンの発現が期待される高密度から元素生成の起こる低密度に達する様々な温度・密度での核物質の性質を明らかにする必要がある。本研究では、(A)AGS-SPS-RHICエネルギーの重イオン反応、(B)ハイパー核反応データによるハイペロン・ポテンシャルの決定、(C)低密度超新星物質における原子核種分布、(D)新星物質の状態方程式・核種分布テーブルの構築と超新星爆発メカニズム、の4つの個別課題の研究を通じて実験データに基づく超新星爆発のより現実的な記述を可能にすることである。
本年度は個別課題(A),(B),(D)についての研究を次のように進めた。
(A)高エネルギー重イオン反応:運動量依存性をもつ核子の平均場を導入して核子当たり1GeVから160GeVまでの重イオン衝突データに現れる集団運動流(フロー)を分析し、この広いエネルギー領域におけるフローが微視的な輸送模型(JAM-RQMD/S)で説明できることを示した。これらの成果を2本の論文として投稿中である。
(B)ハイパー核反応:原子核標的のハイペロン生成反応において核内核子のFermi運動量を考慮した運動学を用いることにより、Λ,Ξ核生成について束縛状態と連続状態が共通のポテンシャルにより理解できることを示した。またこれと同等な枠組でΣ核生成の連続スペクトルを分析した結果、Σ^--核ポテンシャルが30MeV程度の斥力であることを示した。
(D)超新星爆発のダイナミクス:(B)での分析で得たハイペロン・ポテンシャルに基づいてハイペロン・パイオン・ミューオン等の粒子を取り入れた状態方程式テーブルを構築し、1次元(球対称)流体模型での爆発エネルギーへの影響を分析した。ハイペロン・パイオンは高密度領域で状態方程式を軟化させ、それぞれが0.1〜0.5%程度爆発エネルギーを増やすが、ミューオンは爆発を抑制することが明らかになった。
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