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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Equation of state for hot and dense nuclear matter in gravitational wave astrophysical phenomena

Publicly Offered Research

Project AreaGravitational wave physics and astronomy: Genesis
Project/Area Number 18H04597
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

古澤 峻  東京理科大学, 理学部第一部物理学科, 助教 (40737251)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Keywords宇宙物理(理論) / 原子核(理論)
Outline of Annual Research Achievements

重力崩壊型超新星爆発などの重力波天体現象は、重力波・ニュートリノなどの放出源や、核物理の検証場所として重要な研究対象である。本研究課題では、それらの天体現象の解明に不可欠な真の核物質状態方程式の構築を目指し、核物質の性質と天体現象のメカニズムの関連を一貫して解明する。具体的には、最先端の核物質理論に基づく状態方程式データを作成・拡張し超新星シミュレーションに適用することで、核物質理論の違いが超新星爆発に与える影響を明らかにする。また補助的な課題として、超新星爆発に影響を及ぼす原子核の種類や性質を明らかにする。
本年度は、順調に研究が進み、学術論文3報(主著1報、共著2報)を発表した。主著論文としては、相対論的ブルックナーハートリーフォック理論に基づく多核種の状態方程式の計算を行った。既に計算済みである変分法に基づく状態方程式に比べて、対称核物質は柔らかく、中性子物質は硬い性質であり、超新星爆発シミュレーションにおいて重大な違いを生むことが予想される。それに関連して、国際学会発表4回(1回は招待講演)、国内学会2回(うち1回は招待講演)を行った。共著論文においては、ニュートリノ振動が超新星爆発シミュレーションに与える影響の解析や、重力波観測と無矛盾であり変分法に基づくハドロン状態方程式とNJL模型に基づくクォーク状態方程式をクロスオーバー相転移で繋ぐ中性子星物質の状態方程式の計算などを行った。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] プリンストン大学/イリノイ大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      プリンストン大学/イリノイ大学
  • [Int'l Joint Research] フランクフルト先進研究所(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      フランクフルト先進研究所
  • [Int'l Joint Research] 華中師範大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      華中師範大学
  • [Journal Article] Nuclear statistical equilibrium equation of state with a parametrized Dirac?Br?ckner Hartree?Fock calculation2020

    • Author(s)
      Furusawa Shun、Togashi Hajime、Sumiyoshi Kohsuke、Saito Koichi、Yamada Shoichi、Suzuki Hideyuki
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2020 Pages: 013D05, 1~15

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz135

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fast collective neutrino oscillations inside the neutrino sphere in core-collapse supernovae2020

    • Author(s)
      Delfan Azari Milad、Yamada Shoichi、Morinaga Taiki、Nagakura Hiroki、Furusawa Shun、Harada Akira、Okawa Hirotada、Iwakami Wakana、Sumiyoshi Kohsuke
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 101 Pages: 02318, 01~12

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.101.023018

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nuclei in central engine of core-collapse supernovae2020

    • Author(s)
      Furusawa Shun
    • Journal Title

      Physica Scripta

      Volume: 95 Pages: 074002~074002

    • DOI

      10.1088/1402-4896/ab8c15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New Neutron Star Equation of State with Quark-Hadron Crossover2019

    • Author(s)
      Baym Gordon、Furusawa Shun、Hatsuda Tetsuo、Kojo Toru、Togashi Hajime
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 885 Pages: 42~42

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab441e

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 重力崩壊型超新星爆発における軽原子核の役割と凝縮可能性2020

    • Author(s)
      古澤峻
    • Organizer
      日本物理学会
  • [Presentation] 重力崩壊型超新星爆発と原子核2020

    • Author(s)
      古澤峻
    • Organizer
      第3回若手放談会:エキゾチック核物理の将来
    • Invited
  • [Presentation] Nuclear equations of state for supernova simulations2020

    • Author(s)
      Shun Furusawa
    • Organizer
      Gravitational wave physics and astronomy: Genesis, The third symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nuclear equations of state for supernova simulations2019

    • Author(s)
      Shun Furusawa
    • Organizer
      Multi-dimensional Modeling and Multi-Messenger observation from Core-Collapse Supernovae
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nuclei in Core-Collapse Supernovae matter in compact stars2019

    • Author(s)
      Shun Furusawa
    • Organizer
      8th International Conference on New Frontiers in Physics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Conversion of hadronic matter to quark matter in compact stars2019

    • Author(s)
      Shun Furusawa
    • Organizer
      The 8th Huada QCD School
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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