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理論と観測の連携による中性子星構造論の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 25287066
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

初田 哲男  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 主任研究員 (20192700)

研究分担者 中務 孝  理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 准主任研究員 (40333786)
連携研究者 高塚 龍之  岩手大学, 人文社会科学部, 特任教授 (50043427)
ネドン パスカル  理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 専任研究員 (70611979)
玉川 徹  理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 准主任研究員 (20333312)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2015年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2014年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2013年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード中性子星 / 高密度物質 / 量子色力学 / 冷却原子気体 / 繰り込み群
研究成果の概要

誕生直後の熱い中性子星、および冷却が進んだ冷たい中性子星について、その半径・質量・温度分布・密度分布・音速分布などのバルクな性質を、ハドロン-クォーク クロスオーバーの観点から詳細に検討した。特に、原子核密度以下から原子核密度の10倍に至る広い領域で有効な、現象論的状態方程式"CRover"を構築し、2倍の太陽質量以上の中性子星が説明可能であること、半径が12.5km付近に集中することを示した。有限温度のCRoverを用い、中性子星内部の強相関クォーク物質が中心温度を下げることを示した。熱い中性子星がニュートリノ放出する過程で解放される重力エネルギーや回転数増加についての定量的評価も行った。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 3件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 10件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] European Center for Theoretical Physics(Italy)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Yonsei University(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Frankfurt University(Germany)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Illinois/Brookhaven National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Hyperon Puzzle, Hadron-Quark Crossover and Massive Neutron Stars2016

    • 著者名/発表者名
      Kota Masuda, Tetsuo Hatsuda and Tatsuyuki Takatsuka
    • 雑誌名

      The European Physical Journal A

      巻: 52 号: 3 ページ: 65-65

    • DOI

      10.1140/epja/i2016-16065-6

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hadron-Quark Crossover and Hot Neutron Stars at Birth2016

    • 著者名/発表者名
      Kota Masuda, Tetsuo Hatsuda and Tatsuyuki Takatsuka
    • 雑誌名

      Progress of theoretical and experimental physics

      巻: 021 号: 2 ページ: 021D01-021D01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv187

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] D mesons in a magnetic field2016

    • 著者名/発表者名
      P. Gubler, K. Hattori, S.-H. Lee, M. Oka, S. Ozaki and K. Suzuki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 5 ページ: 054026-054026

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.054026

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mesons in strong magnetic fields: (I) General analyses2016

    • 著者名/発表者名
      Koichi Hattori, Toru Kojo, Nan Su
    • 雑誌名

      Nucl. Phys.

      巻: A951 ページ: 1-30

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysa.2016.03.016

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Heavy quark diffusion in strong magnetic fields at weak coupling and implications for elliptic flow2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Fukushima, Koichi Hattori, Ho-Ung Yee, Yi Yin
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 7 ページ: 074028-074028

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.074028

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] QCD Kondo effect: quark matter with heavy-flavor impurities2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Hattori, Kazunori Itakura, Sho Ozaki, Shigehiro Yasui
    • 雑誌名

      Phys.Rev.

      巻: D92 号: 6 ページ: 065003-065003

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.065003

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Euler-Heisenberg-Weiss action for QCD+QED2015

    • 著者名/発表者名
      Sho Ozaki, Takashi Arai, Koichi Hattori, Kazunori Itakura
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: D92 号: 1 ページ: 016002-016002

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.016002

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Charmonium spectroscopy in strong magnetic fields by QCD sum rules: S-wave ground states2015

    • 著者名/発表者名
      Sungtae Cho, Koichi Hattori, Su Houng Lee, Kenji Morita, and Sho Ozaki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 91 号: 4 ページ: 045025-045025

    • DOI

      10.1103/physrevd.91.045025

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Polarization of Direct Photons from Gluon Anisotropy in Ultrarelativistic Heavy Ion Collisions2015

    • 著者名/発表者名
      G. baym, T. Hatsuda
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Expt. Phys.

      巻: 2015 号: 3 ページ: 31D01-0

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv024

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Single-particle spectral density of the unitary Fermi gas: Novel approach based on the operator product expansion, sum rules and the maximum entropy method2015

    • 著者名/発表者名
      P. Gubler, N. Yamamoto, T. Hatsuda and Y. Nishida
    • 雑誌名

      Annals Phys.

      巻: 356 ページ: 467-497

    • DOI

      10.1016/j.aop.2015.03.007

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] QCD Sum Rules for Magnetically Induced Mixing between eta_c and J/psi2014

    • 著者名/発表者名
      Sungtae Cho, Koichi Hattori, Su Houng Lee, Kenji Morita, and Sho Ozaki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 113 号: 17 ページ: 172301-172301

    • DOI

      10.1103/physrevlett.113.172301

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fermionic Functional Renormalization Group Approach to Superfluid Phase Transition2014

    • 著者名/発表者名
      Yuya Tanizaki, Gergely Fejos, Tetsuo Hatsuda
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2014 号: 4 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu035

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Universal physics of three bosons with isospin2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Hyodo, Tetsuo Hatsuda, Yusuke Nishida
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 89 号: 3 ページ: 32201-32201

    • DOI

      10.1103/physrevc.89.032201

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Equation of State for Nucleonic Matter and its Quark Mass Dependence from the Nuclear Force in Lattice QCD2013

    • 著者名/発表者名
      T. Inoue, et al
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 111 号: 11 ページ: 112503-112503

    • DOI

      10.1103/physrevlett.111.112503

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Nonlinear QED effects on photon and dilepton spectra in supercritical magnetic fields2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hattori
    • 学会等名
      New perspectives on Photons and Dileptons in Ultrarelativistic Heavy-Ion Collisions at RHIC and LHC
    • 発表場所
      Trento, Italy
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hot Neutron Stars with Hadron-Quark Crossover2015

    • 著者名/発表者名
      K. Masuda
    • 学会等名
      Quark Matter 2015
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-09-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Massive Hybrid Stars with Strangeness2013

    • 著者名/発表者名
      T. Takatsuka, T. Hatsuda and K. Masuda
    • 学会等名
      Int.Symp. on "Chiral Symmetry in Hadrons and Nuclei"
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Universal three-pion physics with a large scattering length2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hyodo, T. Hatsuda and Y. Nishida
    • 学会等名
      15th International Conference on Hadron Spectroscopy (Hadron 2013)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Hadron-Quark Crossover and Neutron Star Observations2013

    • 著者名/発表者名
      K. Masuda, T. Hatsuda and T.Takatsuka
    • 学会等名
      15th International Conference on Hadron Spectroscopy (Hadron 2013)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2022-01-31  

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