2017 Fiscal Year Annual Research Report
Improvement of the nuclear equation of state for supernova simulations with the variational method starting from realistric nuclear forces
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25400275
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
鷹野 正利 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00257198)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 核物質状態方程式 / 超新星爆発 / 中性子星 / 変分法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エネルギー汎関数を用いた変分法の拡張の研究では、2体核力としてAV6'ポテンシャルを、そして3体核力としてUIXポテンシャルを用いた場合の、絶対零度対称核物質に対するエネルギー汎関数を構築し、それを用いた変分計算により、一核子当たりのエネルギーを求めた。その結果、AkmalらのFermi Hypernetted Chain計算で予言されているような、π中間子凝縮相への1次相転移の傾向は見られなかった。実際、Isovector Spin-longitudinal Responseの平均エネルギーを求めたところ、有限の波数でエネルギーのソフト化が見られ、それはπ中間子凝縮相への相転移の前兆と見られるが、実際の相転移は生じていない。
また有限温度核物質に対するエネルギー汎関数を用いた変分法を、原始中性子星構造計算へと適用した。まず2体核力はAV4'ポテンシャルを、そして3体核力はUIXポテンシャルの斥力項のみを用い、Schmidt-Pandharipandeの方法に沿って有限温度中性子物質及び対称核物質の自由エネルギー計算を行った。さらに非対称核物質の自由エネルギーを内挿により求め、レプトンの混在を考慮して、等エントロピーでレプトン混在比が一定の星として近似した原始中性子星の構造を求めた。ここで特に3体斥力の不定性を考慮して、UIX斥力項の強度を変更した2種類の状態方程式を作成し、3体斥力の強度の違いによる原始中性子星構造の違いを調べた。その結果、3体斥力の強い状態方程式の方が、より大きな星の半径を予言したが、絶対零度中性子星の構造へと適用した場合、どちらの状態方程式を用いた場合でも、連星中性子星合体GW170817の観測から示唆される中性子星の半径に対する制限とは矛盾しない結果が得られた。
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| Remarks |
富樫甫（研究協力者）第12回日本物理学会理論核物理領域若手奨励賞（第19回核理論新人論文賞）受賞
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Research Products
(12 results)
