2014 Fiscal Year Research-status Report
格子ＱＣＤを用いた中性子星におけるハイペロン超流動の研究
| Project/Area Number |
26400281
|
|---|
| Research Institution | Nihon University |
|---|
Principal Investigator |
井上 貴史 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (80407353)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | ハイペロン / 超流動 / 中性子星 / 格子QCD |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、格子ＱＣＤ数値計算を用いてハイペロン力をＱＣＤ(量子色力学)から引き出し、それを用いて中性子星の中心核でハイペロンの超流動が起こるか否かを、理論的に明らかにする事である。本年度は、第１段階である、ハイペロン力を引き出す為の格子ＱＣＤ数値計算を、理化学研究所の計算科学研究機構にある京コンピュータにて行った。しかし、応用可能な精度の高いハイペロン力を引き出すには、まだデータの数が十分ではなく、この数値計算は現在も継続している。
これと平行して、核子多体系に関する一般的な研究を行った。中性子星における超流動は一様物質すなわち核子無限系における現象であるが、超流動は核子有限系である原子核においても知られている。格子ＱＣＤの数値計算による核力から原子核における超流動が導かれるかを調べる第一歩として、格子ＱＣＤの世界に質量数が中程の原子核(中重核)が存在するかを調べた。その結果、用いた５種類のクォーク質量のうち最も軽い場合にのみ、中重核が存在している事が判明した。具体的には、酸素１６原子核とカルシウム４０原子核の束縛を確認し、それらの構造を得ることに成功した。格子ＱＣＤから中重核の存在と構造を導いたのは世界初の快挙であり、この成果を国内外の会議で発表したところ、高い評価を得た。この成果はアメリカ物理学会の Physical Review C 誌に Rapid Communication として出版された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
計画では、本年度中に第１段階であるハイペロン力の導出を終える予定であった。しかし、資金の不足や京コンピュータの混雑などの理由で、年度内に予定していた格子ＱＣＤ数値計算のすべてを行う事はできず、年度をまたいで継続している。計算自体は順調に進んでおり、本質的な問題はない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度は、格子ＱＣＤ数値計算を継続し、可能な限り早く、現実的クォーク質量におけるハイペロン力の導出（第１段階）を終える。京コンピュータの利用料の財源は確保できており、さらに遅れる事はないはずである。そして、平成２７年度中に、核物質中におけるハイペロン化学ポテンシャルの計算へと移行したい。そして、平成２８年度中には核物質中のハイペロン対ギャップの計算へと進む計画である。最終年度の平成２９年度には、これらの結果を利用して、中性子星の冷却速度の計算を行いたい。
|
| Causes of Carryover |
研究遂行の若干の遅れから、本年度にはまだ必要のない解析用計算機の購入を見送った。その為に物品購入費が小額に留まった。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成２７年度は、解析用計算機とデータ蓄積装置の購入を予定している。また、研究成果の公表と情報収集の為、イタリアにて開かれる国際研究会 Chiral Dynamics 2015 に参加する予定である。
|
