有限温度の原子核物質の一次相転移における混合相

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540325
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 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: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 丸山 敏毅 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主幹 (50354882)
• 研究分担者: 巽 敏隆 京都大学, 理学研究科, 助教 (40155099)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 中性子星 / 超新星コア / 原子核物質 / 相転移 / パスタ構造 / 有限温度

研究概要

低密度原子核物質の構造と性質に関して、超新星コアを想定した条件で計算を進め、液相気相相転移による混合相の出現に関する理解を深めた。Urca過程による中性子星の冷却過程を、ハドロン-クォークの混合相を基に計算し、カシオペアAの冷却曲線をほぼ説明できることを示した。
高密度におけるハドロン-クォーク混合相の研究で、クォーク相を記述するモデルを、これまで使っていたものよりも洗練されたモデルに切り換え、太陽質量の約2倍の重い中性子星の記述を可能にした。

研究成果

• [雑誌論文] Cooling of compact stars with color superconducting phase in quark hadron mixed phase (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Noda, M. Hashimoto, Y. Matsuo, N. Yasutake, T. Maruyama, T. Tatsumi, M. Fujimoto
  • 雑誌名: Astrophys.J 巻: 765 ページ: 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shear oscillations in the hadron-quark mixed phase (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Sotani, T. Maruyama, T. Tatsumi
  • 雑誌名: Nucl. Phys ページ: A906
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear " pasta " structures in low-density nuclear matter and properties of the neutron-star crust (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Okamoto, T. Maruyama, K. Yabana, T. Tatsumi
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: C88 ページ: 025801-1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-congruence of liquid-gas phase transition of asymmetric nuclear matter (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama and T. Tatsumi
  • 雑誌名: AIP Conf. Proc 巻: 1441 ページ: 387
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three dimensional structure of low-density nuclear matter (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Okamoto, T. Maruyama, K. Yabana, T. Tatsumi
  • 雑誌名: Phys. Lett 巻: B713 ページ: 284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics for dense matter (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, G. Watanabe, S. Chiba
  • 雑誌名: Prog. Theor. Exp. Phys 巻: 2012(1) ページ: 01A201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amorphous state in the mixed phase of hadron-quark phase transition in protoneutron stars (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Yasutake, T. Maruyama, T. Tatsumi
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 86 ページ: 101302R
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pasta structures in neutrino degenerate nuclear matter (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, N. Yasutake, T. Tatsumi
  • 雑誌名: Proc. of Sci ページ: 125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-uniform structure in low-density nuclear matter and neutron star crust (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Okamoto, T. Maruyama, K. Yabana, T. Tatsumi
  • 雑誌名: Proc. of Sci ページ: 218.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-antikaonic nuclei and in-medium kaon properties in dense matter (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Muto, T. Maruyama and T. Tatsumi
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser 巻: 312 ページ: 022018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liquid-gas mixed phase in nuclear matter at finite temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama and T. Tatsumi
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser 巻: 312 ページ: 042015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pasta Structures of Quark-Hadron Phase Transition in Proto-Neutron (2011)
  • 著者名/発表者名: Stars, N. Yasutake, T. Maruyama and T. Tatsumi
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser 巻: 312 ページ: 042027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Λ(1405) on the structure of multi-antikaonic nuclei (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Muto, T. Maruyama, T. Tatsumi
  • 雑誌名: AIP Conf. Proc 巻: 1374 ページ: 197
  • 査読あり
• [学会発表] Inhomogeneous structures of neutron star crust and mechanical properties (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, M. Okamoto, N. Yasutake, T. Tatsumi
  • 学会等名: International Conference on the Structure and Signals of Neutron Stars, from Birth to Death
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 20140324-28
• [学会発表] Mean field approach to the structure and properties of neutron star matter (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama
  • 学会等名: Texas Symposium on Relativistic Astrophysics
  • 発表場所: Dallas, USA
  • 年月日: 20131208-13
• [学会発表] Inhomogeneous matter in compact stars (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, N. Yasutake, M. Okamoto, T. Tatsumi
  • 学会等名: HPCI & iTHES Workshop on Neutron Matter with Strangeness
  • 発表場所: Wako, Japan
  • 年月日: 20131111-15
  • 招待講演
• [学会発表] Hadron-Quark Mixed Phase with Geometrical Structure and Equation of State (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama
  • 学会等名: EMMI Rapid reaction task force meeting on Quark Matter in Compact Stars
  • 発表場所: Frankfurt, Germany
  • 年月日: 20131007-09
  • 招待講演
• [学会発表] General description of quantum molecular dynamics (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama
  • 学会等名: RIKEN workshop on Nuclear Symmetry-Energy and Nucleus-Nucleus Collision Simulations
  • 発表場所: Wako, Japan
  • 年月日: 20130702-04
  • 招待講演
• [学会発表] ニュートリノを含む低密度原子核物質の状態方程式 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山敏毅, 安武伸俊, 巽敏
  • 学会等名: 日本物理学会2012年
  • 発表場所: 東広島
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] ハドロン-クォーク混合相におけるシアー振動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 祖谷元, 丸山敏毅, 巽敏隆
  • 学会等名: 日本物理学会2012年
  • 発表場所: 東広島
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] Structure of Inhomogeneous Nuclear Matter in Compact Stars, T. Maruyama, N. Yasutake (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Okamoto, and T. Tatsumi
  • 学会等名: Workshop on Future Prospects of Hadron Physics at J-PARC and Large Scale Computational Physics in 2013
  • 発表場所: Tokai, (Japan)
  • 年月日: 20130211-13
• [学会発表] Inhomogeneous Matter in Compact Stars (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama
  • 学会等名: Seminar at Cyclotron Laboratory, Texas A&M Univ
  • 発表場所: College Station, USA
  • 年月日: 2013-12-06
  • 招待講演
• [学会発表] Structure and properties of nuclear matter in compact stars (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, M. Okamoto, N. Yasutake, T. Tatsumi
  • 学会等名: VII Italy-Japan symposium on nuclear physics
  • 年月日: 20121119-23
  • 招待講演
• [学会発表] ニュートリノを含む非一様原子核物質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸山敏毅, 安武伸俊, 巽敏隆
  • 学会等名: 日本物理学会2012年
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] Inhomogeneous low-density nuclear matter and equation of state (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸山敏毅, 安武伸俊, 巽敏隆
  • 学会等名: 研究会"ハドロン物質の諸相と状態方程式--中性子星の観測に照らして-"
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120830-0901
• [学会発表] Structure and properties of low-density nuclear matter with inclusion of neutrino (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, N. Yasutake, T. Tatsumi
  • 学会等名: 12th Int. Symp. "Nuclei in the Cosmos"
  • 発表場所: Cairns (Australia)
  • 年月日: 20120805-10
• [学会発表] Non-uniform structure in low-density nuclear matter and neutron star crust (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Okamoto, T. Maruyama, K. Yabana, T. Tatsumi
  • 学会等名: 12th Int. Symp. "Nuclei in the Cosmos"
  • 発表場所: Cairns (Australia)
  • 年月日: 20120805-10
• [学会発表] 原子核中でのK 中間子とハイペロンの共存可能性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 武藤巧, 丸山敏毅, 安武伸俊, 巽敏隆
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東広島
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] Inhomogeneous nuclear matter and equation of state
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, N. Yasutake, M. Okamoto, T. Tatsumi
  • 学会等名: VIII Tours symposium on nuclear physics and astrophysics
  • 発表場所: Lenzkirch (Germany)
  • 年月日: 00000901-08
  • 招待講演
• [図書] Thermodynamical Description of Hadron-Quark Phase Transition and its Implications on Compact-Star Phenomena, Recent Advances in Quarks Research (2013)
  • 著者名/発表者名: N.Yasutake, T.Noda, H.Sotani, T.Maruyama, T. Tatsumi
  • 総ページ数: 63-112
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [図書] Nuclear pasta in supernovae and neutron stars, "Neutron Star Crust" ed C. A. Bertulani and J.Piekarewiczi (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Watanabe and T. Maruyama
  • 総ページ数: 23-44
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [図書] Mixed phases during the phase transitions, "Neutron Stars" ed. H. Uechi (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Tatsumi, N. Yasutake, T. Maruyama
  • 総ページ数: 199-231
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [備考]
  • URL: http://silver.j-parc.jp/hadron/member/maruyama