中性子星現象論とQCDに基づく高密度物質の研究

基于中子星现象学和QCD的致密物质研究

基本信息

  • 批准号:
    20J10506
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.09万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-04-24 至 2022-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究計画では、中性子星を筆頭とする極限環境下で実現される高密度の核・クォーク物質に主眼を置き、その性質を解明することを目的としている。高密度物質を特徴付ける量のうち最も重要なものは、圧力と密度の関係式である状態方程式である。近年の発展がめざましい中性子星観測と理論の両輪から状態方程式に著しい制限をかけることを目指す。本年度は、摂動QCDに再和の効果を取り入れて高密度クォーク物質の状態方程式の計算を行い、さらに再和について詳細な考察を行った。摂動論に再和の効果を取り入れる流儀には複数あり、それぞれの取り扱いについて検討を加えた。以上の摂動QCDによるアプローチと、中性子星の質量と半径の同時観測データを深層学習で解析するアプローチを総合して構築された状態方程式は、ハドロンからクォークへ連続的に転移する可能性を示している。この高密度でのハドロンからクォークへの連続的な相転移を、高密度物質からの直接シグナルによって捉える方策を検討した。その結果、重力波のシグナルによって検出できることが明らかになった。また、カラー超伝導状態にある2フレーバーのクォーク物質の新奇相で現れる渦糸について議論した。現れる渦糸はゲージ群の非可換性が重要な役割を果たすアリス・ストリングと呼ばれるものであり、ハドロン相との接続や渦の閉じ込めなどを論じた。さらに、ハドロン共鳴気体模型という現象論的模型に相互作用の効果を取り入れて状態方程式を構築した。この模型は、相対論的重イオン衝突実験で生成される高温のハドロン物質をよく記述することで知られている。この構築によって、高温からゼロ温度までの高密度物質を統一的な取り扱いが可能となる。
该研究项目重点关注中子星等极端环境下实现的高密度核/夸克物质,旨在阐明其特性。表征高密度材料的最重要的量是状态方程,即压力与密度之间的关系。我们的目标是对基于中子星观测和理论的状态方程进行重大限制,这在近年来取得了显着的进展。今年,我们将恢复效应纳入扰动QCD计算了密夸克物质的状态方程,并对恢复进行了详细的研究。有多种方法可以将重统一效应纳入微扰理论,我们已经考虑了如何处理每种方法。将上述微扰QCD方法与利用深度学习分析中子星质量和半径同时观测数据的方法相结合构建的状态方程表明,从强子到夸克的连续跃迁是存在的。我们研究了利用高密度材料的直接信号捕获高密度下从强子到夸克的连续相变的方法。结果,很明显它可以被引力波信号探测到。我们还讨论了在彩色超导态的双味夸克物质的新相中出现的涡线。出现的涡旋线被称为爱丽丝弦,其中规范群的非交换性起着重要作用,我们讨论了它们与强子相和涡旋限制的联系。此外,我们通过将相互作用效应纳入称为强子共振气体模型的唯象模型中来构建状态方程。众所周知,该模型可以很好地描述相对论重离子碰撞实验中产生的高温强子物质。这种结构使得可以均匀地处理从高温到零温度的高密度材料。

项目成果

期刊论文数量(22)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Double-Higgs boson production in the high-energy limit: planar master integrals
高能极限下的双希格斯玻色子产生:平面主积分
  • DOI:
    10.1007/jhep03
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    J. Davies;G. Mishima;M. Steinhauser;D. Wellmann
  • 通讯作者:
    D. Wellmann
Non-Abelian Alice strings in two-flavor dense QCD
  • DOI:
    10.1103/physrevd.103.054002
  • 发表时间:
    2020-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Yuki Fujimoto;M. Nitta
  • 通讯作者:
    Yuki Fujimoto;M. Nitta
Construction of the Equation of State from Interacting Hadrons and the Onset of Hyper Nuclei
从相互作用的强子和超核的开始构建状态方程
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤本悠輝;福嶋健二;日高義将;平口敦基;飯田圭
  • 通讯作者:
    飯田圭
Toward QCD-based construction of the equation of state
基于 QCD 的状态方程构建
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    N. Higashi;N. Iwata;T. Sano;K. Mima;and Y. Sentoku;藤本悠輝
  • 通讯作者:
    藤本悠輝
Non-Abelian Alice strings in 2-flavor dense QCD 1
2 味密集 QCD 1 中的非阿贝尔爱丽丝弦
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤本悠輝;新田宗土;安井繁宏
  • 通讯作者:
    安井繁宏
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藤本 悠輝其他文献

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    $ 1.09万
  • 项目类别:
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