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2013 Fiscal Year Annual Research Report

理論と観測の連携による中性子星構造論の新展開

Research Project

Project/Area Number 25287066
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

初田 哲男  独立行政法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 主任研究員 (20192700)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中務 孝  独立行政法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 准主任研究員 (40333786)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords中性子星 / 冷却原子気体 / 繰り込み群
Research Abstract

フェルミ多体系の超流動現象の非摂動的取扱いについて、汎関数繰り込み群を用いた弱結合から中間結合領域に渡る有限温度超流動相転移の一般的解析を2成分フェルミ系について実行し、弱結合でのBCS極限およびゴルコフ補正、中間結合領域でのフェルミオン自己エネルギーの重要性とその臨界温度と化学ポテンシャルへの効果を評価した。
中性子星の状態方程式に関しては、ハドロン―クォーク クロスオーバー描像に基づいて、カラー超伝導相転移が状態方程式に与える影響を評価し、中性子星の最大質量を0.1太陽質量程度以下だけ下げる効果にとどまる事を示した。また、ハドロン―クォーク クロスオーバーを現象論的に構築する上での不定性についての詳細な解析を行い、異なるクロスオーバー状態方程式でも中性子星の最大質量が上昇する傾向が定性的には変わらないことを示した。また、有限温度のクロスオーバー状態方程式を構築し、誕生直後の中性子星の最大質量と半径に関する解析を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

中性子星構造論に着いては、現象論的クロスオーバー描像の範囲ではあるが、さまざまな解析(カラー超伝導、有限温度)などを順調にすすめた。汎関数繰り込み群による超流動転移については、現実的な中性子物質への適用にはまだ一歩であるが、それに繋がる理論的解析を順調にすすめることができた。

Strategy for Future Research Activity

H26年度以降は、(i) 現象論的クロスオーバー模型をより微視的な理論で置き換えるための理論研究, (ii) 中性子物質に関する超流動転移を低密度領域で具体的にすすめる、とともに、本科研費で雇用した研究員と共同で、中性子星やマグネター表面での磁場に関する理論解析を展開する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

H25年度に雇用を予定していた研究支援員の着任が遅れたために、人件費の一部を次年度に繰り越すことにした。
本科研費の研究計画、特に強磁場の物理に高い実績をもち国際経験も豊かな研究支援員を雇用することができたので、この支援員の海外での情報収集をより積極的に推進するための渡航費用に使用する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Fermionic Functional Renormalization Group Approach to Superfluid Phase Transition2014

    • Author(s)
      Y. Tanizaki, G. Fejős,T.Hatsuda
    • Journal Title

      Prog. Theor. Expt. Phys.

      Volume: 4 Pages: 043I01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu035

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Universal physics of three bosons with isospin2014

    • Author(s)
      T. Hyodo, T. Hatsuda and Y. Nishida
    • Journal Title

      Physical Review

      Volume: C89 Pages: 032201

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.032201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Equation of State for Nucleonic Matter and its Quark Mass Dependence from the Nuclear Force in Lattice QCD2013

    • Author(s)
      T. Inoue, T. Hatsuda, et al.,
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 11 Pages: 112503

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.111.112503

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Universal three-pion physics with a large scattering length2013

    • Author(s)
      T. Hyodo, T. Hatsuda and Y. Nishida
    • Organizer
      15th International Conference on Hadron Spectroscopy (Hadron 2013)
    • Place of Presentation
      Nara, Japan
    • Year and Date
      20131104-20131107
  • [Presentation] Hadron-Quark Crossover and Neutron Star Observations2013

    • Author(s)
      K. Masuda, T. Hatsuda and T.Takatsuka
    • Organizer
      15th International Conference on Hadron Spectroscopy (Hadron 2013)
    • Place of Presentation
      Nara, Japan
    • Year and Date
      20131104-20131107
  • [Presentation] Massive Hybrid Stars with Strangeness2013

    • Author(s)
      T. Takatsuka, T. Hatsuda and K. Masuda
    • Organizer
      Int.Symp. on "Chiral Symmetry in Hadrons and Nuclei"
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20131027-20131030
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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