高密度天体で現れる特異な形状の原子核の性質とその宇宙物理学への影響の研究

高密度天体中出现的独特形状原子核的性质及其对天体物理学的影响研究

• 批准号: 06J11385
• 负责人: 園田 英貴
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J11385/
• 关键词: 超新星; 中性子星; 原子核パスタ; 量子分子動力学法; 弾性定数; ニュートリノ; 宇宙物理学; 天体核物理; 超新星爆発; 高密度物質; 非球状原子核; ニュートリノの透過率

今年度は原子核パスタに関して、前年度に引き続き量子分子動力学法(QMD)を用いて研究を行なった。着手した課題は超新星における球状原子核から棒状原子核への構造相転移のシミュレーション、超新星におけるニュートリノオパシティの計算、中性子星クラスト中での弾性係数の計算の三つである。超新星における重力崩壊の過程において、球状原子核が如何にして棒状へと変化していくか、そもそも本当に球状から棒状へと変化するものなのかという問題は決して自明ではない。この問題を解決するには、シミュレーションが必要であり、申請者は球状原子核のBCC格子を圧縮することによってパスタ相形成の過程を見た。結果として、パスタ相は確かに形成されるものの、その形成過程は従来広く受け入れられていた考えとは異なるものであったことが分かった。また、超新星中においてニュートリノの散乱断面積が如何に変化するかという問題も超新星の理解には重要である。これに関しては非常に膨大な計算データを必要とするため、現在もまだ計算進行中であり、真新しい結果は未だ得られていない。最後に、中性子星クラスト中でのパスタ相の弾性係数は、クラストにおける地震の頻度との関連から重要性が指摘されている。パスタ相はBCC格子とは違って液晶のような性質を持っており、弾性体としての性質がBCC格子のそれとは大きく異なる。この違いはクラストの地震を通じてグリッチや重力波といった観測可能量の違いへと繋かっていくことが期待される。今年度はQMDを用いてパスタ相の弾性係数を求めるところまで到達した。これが前述の観測可能量とどう関連するかを調べるのが現在進行中の研究である。

This year's study of nuclear physics and the previous year's study of quantum molecular dynamics (QMD) were carried out. This paper deals with the structural phase shift of spherical nuclei and rod-like nuclei in supernovae, the calculation of the structural phase shift of supernovae, and the calculation of the structural phase shift of neutral nuclei. The process of gravitational collapse of supernovae is self-evident, and the problem of how spherical nuclei are transformed into rod-like nuclei is self-evident. This problem is solved by the process of BCC lattice compression and phase formation. The result is that the process of formation is different. How to change the scattered area of supernovae is important for understanding supernovae. This is a very important part of the calculation process. Finally, the neutral satellite frequency and correlation coefficient of different phases are criticized. The properties of BCC lattice are different from those of liquid crystal. The earthquake wave can be detected by gravity wave, and the earthquake wave can be detected by gravity wave. This year's QMD is used to calculate the coefficient of correlation. This is a study in progress.

项目成果

Nuclear "pasta" in supernova cores

超新星核心中的核“意大利面”

• 发表时间: 2008
• 作者: 阿瀬 貴博;横山 祐典;堀内 一穂;松崎 浩之;植村 立;本山 秀明;Hidetaka Sonoda;園田 英貴;園田 英貴;Hidetaka Sonoda
• 通讯作者: Hidetaka Sonoda

Impact of nuclear "pasta" on neutrino transport in collapsing stellar cores

核“面食”对坍缩恒星核心中微子传输的影响

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physical Review C 75
• 作者: Hidetake Sonoida;Gentaro Watanabe;Katsuhiko Sato;Tomoya Takiwaki;Kenji Yasuoka;Toshikazu Ebisuzaki
• 通讯作者: Toshikazu Ebisuzaki

超新星コアにおけるパスタ相の相図の不定性

超新星核心面食相相图的不确定性

• 发表时间: 2008
• 作者: 阿瀬 貴博;横山 祐典;堀内 一穂;松崎 浩之;植村 立;本山 秀明;Hidetaka Sonoda;園田 英貴;園田 英貴
• 通讯作者: 園田 英貴