中性子星の超流動に対するハイペロン混在の効果　　

ストレンジネス核物理 2010　　　（ 2010.12.2 ー4 、 KEK ）

高塚龍之（岩手大）

*) Based on the works with S. Nishizaki, Y. Yamamoto and R. Tamagaki

　話の項目

　□超流動発現に関わる 3 要素　□ハイペロン混在下のバリオン超流動　　　　○成分、強さ、存在領域の変化　　　　○観測（ M ）との整合性に留意するとどうなるか？　　　　○原子核対称エネルギーとの関連は？

　□冷却問題と超流動　□まとめ

□ Three elements in gap equations

○ Here, we note the 3-elements (Fermi momentum k , effective mass m* and pairing interaction) to control the energy gap.

#) For 3P2 NN pairing, the situation is similar, although the gap equation becomes complex due to the 3P2-3F2 tensor-coupling.

FB B

１）

２）

３）

1) P.R. C38 (1988) 10102) N.P. A361 (1981) 5023) P.R. C58 (1998) 1804

Dramatic softening of EOS Necessity of “Extra Repulsion”

TNI3 TNI3u: Universal inclusion of TNI3 repulsion*) As a review article, T. Takatsuka, Prog. Theor. Phys. Suppl. No. 156 (2004) 84

○ Observed mass of 　　 neutron stars

J.M. Lattimer and M. Prakash Phys. Rep. 442 (2007) 109-165

→ Constraint:

M_{max}(theory) >1.44M_{solar}

Universal 3-Body Repulsion

○ As such an “Extra Repulsion”, we introduce the phenome- nological three-nucleon interaction (TNI) of Illinois’ type[1] (*) not only to NN part but also to YN and YY parts. (Universal inclusion of TNI, denoted by TNIu), considering that TNI should not be restricted to NN)

○ → nicely consistent results (see Figures)

(*) expressed effectively in a form of two-body force.

[1] L.E. Lagaris and V.R. Pandharipande, Nucl. Phys. A369 (1981) 470. B. Friedman and V.R. Pandharipande, Nucl. Phys. A361 (1981) 502.

(n, p, Λ, Σ , e , μ )

○ Large E → 2.0 V (RSC)

○ Normal E → 1.0 V (RSC)

- -

T0

T0

sym

sym

　まとめ

（イ）ハイペロンが混在すると、もともと存在していたｎ及びｐ超　　　　　　　流動の存在域は混在開始密度に応じて影響をうける。　　　ｐ超流動は全体として低密度側にシフトする。

（ロ）高密度側では新たに Λ 、 Σ ＾ - の超流動が発現する。

（ハ）大きな E_{sym} のケースでは、各バリオン超流動は、弱　　　められ、存在密度域は低密度側にシフトする。

（ニ）速く冷えた中性子星の冷却シナリオとして Λ-Durca と 　　　 Λ-super の共存による冷却機構（ハイペロン冷却）が有　　　望。しかし、“ NAGARA event” を考慮すると Λ-super 　　　は消え（冷え過ぎ）、このシナリオはつぶれる（→ further investigations ）

（ホ） E_{sym} が大きい場合を考えても、これは救い難い。

（へ）

　○ YN int. → Y 混在密度 → Ｍ観測との整合性 （逆に 核物理に対し、“新たな斥 力”問題を提起）。　 　　　　　　　　　　　　 Y-Durca 　　　　 → Ts 観測との整合性　○ YY int. → Y-Super （速い冷却機構）

　　⇒　ストレンジネス核物理の更なる進展が不可欠！