Hadron-quark mixed phase in hyperon stars

ハイペロン星におけるハドロン-クォーク混合相

丸山 敏毅  ; 千葉 敏; Schulze, H.-J.*; 巽 敏隆*

Maruyama, Toshiki; Chiba, Satoshi; Schulze, H.-J.*; Tatsumi, Toshitaka*

コンパクトな天体中でのハドロン-クォーク混合相の状態方程式と構造を求め、天体の構造や質量に対する影響を調べた。ハドロン相はBrueckner Hartree Fock理論に基づくハイペロンの自由度を含んだ状態方程式を用い、クォーク相には単純なMITバッグ模型を用いた。相内部と相間での化学ポテンシャルと圧力の釣り合い(Gibbs条件),荷電粒子の非一様分布によるクーロンポテンシャルなどを無撞着に計算しパスタ構造と呼ばれる非一様な構造を持った混合相を得た。そして荷電遮蔽効果により混合相の状態方程式が、単純なMaxwell構成法によるものに近くなることを明らかにした。この、得られた状態方程式を用いてTOV方程式を解くことにより天体の構造と質量を求めたところ、Maxwell構成法を適用した場合に近い結果を得た。中性子星の理論的な最大質量が観測値を下回る問題については解決に至らなかった。また、混合相中ではハイペロンがほとんど生成されないという新たな結果が得られ、このハイペロン抑制機構は混合相の局所荷電によるものであることを明らかにした。

We analyze the different possibilities for the hadron-quark phase transition occurring in beta-stable matter including hyperons in neutron stars. We use a Brueckner-Hartree-Fock approach including hyperons for the hadronic equation of state and a generalized MIT bag model for the quark part. We then point out in detail the differences between Maxwell and Gibbs phase transition constructions including the effects of surface tension and electromagnetic screening. We find only a small influence on the maximum neutron star mass, whereas the radius of the star and in particular its internal structure are more affected.