2008 Fiscal Year Annual Research Report
原子核・ハドロン・クォークの3階層状態方程式とコンパクト天体現象
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19540252
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大西 明 Kyoto University, 基礎物理学研究所, 教授 (70250412)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河本 昇 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (50169778)
住吉 光介 沼津工業高等専門学校, 教養科, 准教授 (30280720)
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| Keywords | クォーク物質 / 状態方程式 / 超新星爆発 / ストレンジネス / カイラル対称性 / 強結合格子QCD / 相対論的平均場 / ブラックホール形成 |
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| Research Abstract |
クォーク物質のエネルギー密度を求め、この密度汎関数をハドロン相で表現する有効ラグランジアンから一様物質の状態方程式を与え、さらに原子核の混在を取り入れた状態方程式を得ることは、素粒子・原子核物理学における大きなチャレンジである。本年度は以下のような成果を得た。
(1)強結合格子QCD(SC-LQCD)
強結合格子QCDは、QCDに基づいてクォーク物質からハドロン物質への相転移を解析的に記述できる可能性をもつ有望な手法である。今年度は強結合展開の1次の効果を評価し、ベクトルポテンシャルが現れることにより、臨界温度・化学ポテンシャルの変化、新しい相(Quarkyonic物質)の発現等が起こることを示した。
(2)カイラル対称性をもつ相対論的平均場理論(Chiral RMF)
SC-LQCDに基づくChiral RMFは、QCDから実際の原子核を記述する橋渡しの役割を果たす。今年度は、フレーバーSU(3)Chiral RMFへの拡張を行い、ハイパー核を含む原子核、核物質を定量的にもよく記述できる枠組みが得られた。
(3)ハイペロンを取り入れた超新星物質状態方程式とブラックホール形成
ハイペロンは中性子星のコアでは標準核物質密度の2-3倍程度の密度で現れると考えられており、超新星での役割にも興味が持たれている。今年度は本研究で構築したハイペロンを取り入れた超新星物質状態方程式をブラックホール形成過程に適用し、ニュートリノ放出継続時間を短くする等の効果をもつことが分かった。
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