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Quark-hadron mixed phase with hyperons in protoneutron stars

原始中性子星でのハイペロンを含んだクォーク-ハドロン混合相

安武 伸俊*; 丸山 敏毅; 巽 敏隆*

Yasutake, Nobutoshi*; Maruyama, Toshiki; Tatsumi, Toshitaka*

原始中性子星を形成する有限温度での高密度物質の構造と性質を調べた。ハドロンからクォークへの相転移では、ハドロンとクォークの混合相が存在し、それぞれの相が荷電粒子から成るために、パスタと呼ばれる非一様構造が現れることが予想されている。温度ゼロの場合や、有限温度でもニュートリノが混じらない場合のハドロン-クォークの混合相はわれわれの先行研究でもよく調べられている。すなわち有限サイズ効果(表面張力やクーロン斥力)を考えないバルクな計算では、Gibbs条件を満たす混合相が広い密度領域で現れるが、非一様なパスタ構造に対する有限サイズ効果を考慮すると、力学的不安定な領域が増え、混合相が狭い領域に制限される。今回、原始中性子星の特徴であるニュートリノがトラップされた状況を計算に取り入れた。ニュートリノが含まれると電子の混合率が高くなり、クォーク相での正電荷のuクォークが増加し、結果的にハドロンとクォークの荷電の差が減少することがわかった。これにより混合相の現れる密度領域や、系の状態方程式にも影響が予想される。

We study the quark-hadron mixed phase in proto-neutron stars with the finite-size effects. In the calculations of pasta structures appeared in the mixed phase, the Gibbs conditions require the pressure balance and chemical equilibrium between two phases besides the thermal equilibrium. We find that the region of the mixed phase is limited due to thermal instability. Moreover, we study the effects of neutrinos to the pasta structures. As a result, we find that the existence of neutrinos make the pasta structures unstable, too. These characteristic features of the hadron-quark mixed phase should be important for the middle stage of the evolutions of proto-neutron stars.

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