天体中でのハイペロン-クォーク混合相

Hyperon-quark mixed phase in compact stars

丸山 敏毅  ; 巽 敏隆*; Schulze, H.-J.*; 千葉 敏

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

コンパクトな天体の内部でのハドロン-クォーク混合相の性質と構造について調べた。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。一様で荷電中性なハドロン物質では、電子や中性子のフェルミエネルギーを抑えるように、標準原子核密度の約2倍でハイペロンが、4倍でハイペロンが現れるが、ハドロン-クォーク混合相中ではハイペロンがほとんど現れないことがわかった。その原因は、混合相ではクォーク相が負に、ハドロン相は正に帯電しているが、正の電荷を持ったハドロン物質では電子や中性子のフェルミエネルギーが低いため、ハイペロンが現れなくても良いためである。そして、ハドロン物質はハイペロンが現れるより低い密度ですべてクォーク物質に変化してしまう。

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