2015 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 / ギャップ方程式 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目標は中性子星においてハイペロンの超流動が出現しているか否かを理論的に明かにする事にある。その為には信頼のおけるハイペロン核子間およびハイペロン間の相互作用が必要である。これらの相互作用は加速器を使った実験で決定するのは困難な事が知られているので、本研究課題では、大型計算機を使った格子ＱＣＤの数値計算による、これらの相互作用の導出から始めた。本年度は京コンピュータでの数値計算が進み、これらの相互作用のポテンシャルを、ほぼ現実世界に対して、精度は低いものの、導出する事ができた。これは大きな前進であると考えている。また、次年度以降にこのまま数値計算を継続する事で本研究課題の目標達成に必要な情報が確実に手に入る目処が立った事は、大いに勇気づけるものである。
現時点までに得られた相互作用ポテンシャルを用いてギャップ方程式を解き、Ξ（グザイ）ハイペロンのＳ波対ギャップを見積った。その結果、希薄なΞ気体が超流動性を示す事が判明した。これは基礎理論ＱＣＤから得られた帰結であり、重要な成果であるので、日本物理学会第７１回年次大会（東北学院大学）において口頭発表した。中性子星の専門家から多数の有用なコメントが得られ、成果発表は有意義であったと考えている。この経験を基に次年度は、中性子星でより重要と考えられているΛ（ラムダ）ハイペロンとΣ（シグマ）ハイペロンの超流動について研究を行う予定である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究計画では、本年度で、現実世界に対応したクォーク質量における、精度の高いハイペロン相互作用ポテンシャルが得られている予定であった。しかし、予想した以上に数値計算におけるノイズが強く、得られたポテンシャルは応用に十分な精度に達しなかった。その為に中性子星におけるハイペロン超流動の研究も予備的なものに留まっており、計画よりやや遅れていると考えている。
次年度には、本年度の次年度使用金の利用も含めて、大型計算機の利用時間を確保し、ハイペロン相互作用ポテンシャルの精度の改善に努めたい。そして本格的なハイペロン超流動の研究に着手したい。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は、多少の遅れはあるものの、予定通りに進んでおり、研究計画に大きな変更はない。本年度の遅れを取り戻すべく、ハイペロン相互作用ポテンシャルの品質改善の為に数値計算を継続する。それと平行して、中性子星で重要と考えられているΛハイペロンとΣハイペロンの超流動について研究を開始する。具体的には、本年度に行ったΞハイペロンでの経験を基に、結合チャンネルのギャップ方程式を解くコードを作成し、応用可能な品質のポテンシャルが得られた時に備える。
|
| Causes of Carryover |
前年度の未使用金を引き継いだ為に本年度の収入が予定よりも多かった。また、計画時に予定していた大型計算機の利用料を、本年度は本基金から支払うことなく研究を進める事ができた。これらの事由から次年度使用額が発生した。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額があることを踏まえて、計画より多くの計算時間で大型計算機の利用申請を行う予定である。これによって、統計誤差を抑えた、より品質の高いハイペロン相互作用ポテンシャルが得られると期待される。
|
