2核子弱過程の解析と超新星爆発

那須翔太 (阪大理)
共同研究者
住吉光介 (沼津高専), 中村聡 (Jlab), 佐藤透 (阪大理),
F. Myhrer, 久保寺国晴 (Univ. of South Carolina)
1.
Introduction
2.
SNPA and Nuclear Weak Currents
3.
Results
4.
Summary
•ニュートリノ加熱による遅延爆発
•原子中性子星の冷却
電子・陽電子捕獲
弾性散乱
対生成・消滅 制動放射
S. Bruenn (1985)
主として核子,重い原子核との反応
t
d
shock
position
K. Sumiyoshi and G. Röpke, (2008)
S. X. Nakamura et al.(2009)
: S. X. Nakamura et al.(2009)
: W. C. Haxton, (1988), D. Gazit and N. Barnea, (2007)
: E. O’Connor et al., (2007),A. Arcones et al., (2008)
超新星爆発における2核子系セミレプトニック過程の役割を調べる
今回は ・・・
electron capture:
NN-fusions:
Charged Current (CC)
process
Neutral Current (NC)
超新星爆発における反応・・・ 数10MeV程度のエネルギー領域の解析
Weak interaction Hamiltonian
nuclear current
Formalism developed for precise estimation of nu-d reaction
(for SNO exp.)
・Standard Nuclear Physics Approach(SNPA)
S. Nakamura, T. Sato, V. Gudkov, and K. Kubodera, (2001)
(NSGK)
・Effective Field Theory Approach(EFT*)
M. Butler, J.-W. Chen, X. Kong,(2001) , S. Ando et al.,(2003)
Standard Nuclear Physics Approach (SNPA)
deuteron and NN wave
function
・AV18 potential
・partial waves up to J=5
nuclear currents
with NSGK model
交換電流
励起を含めた
交換電流
模型のテスト
•
•
•
軸性ベクトル流 : triton β-decay
ベクトル流
:
EFTの結果と低エネルギーでよく一致
<10MeV: phase spaceの差異
>10MeV: 軸性カレントとベクトルカレントの
干渉項
e-d capture: Comparable with e-p capture
Neutral Current (NC) process
Charged Current (CC) process
pp-fusion
pn-fusion
nn-fusion
(発熱反応),
超新星爆発に影響する可能性のある
2核子系ニュートリノ生成反応の解析を行った
electron capture:
NN-fusions:
ed capture:
NN-fusion:
重陽子反応が超新星爆発へ影響する可能性
‘Modified’ Urca process
: Fermi-Dirac
distribution function
etc…
neutrino Bremsstrahlung
Low energy theorem
C. Hanhart et al.,(2001)
Related studies
pp-fusion
T. S. Park et al(2003) EFT
R. Schiavilla et al(1998) SNPA
nn-fusion
S. Ando and K.Kubodera,(2006)
Dibaryon-EFT
超新星爆発における反応・・・ 10~100 MeVのエネルギー
領域の解析が必要
vs
制動放射
Neutral Current (NC)
process
Charged Current (CC) process
Fermi(
)
Fermi(
)
G-T(
G-T
(
)
)
許容Fermi遷移:禁止遷移
許容Gamov-Teller遷移の代表としてNC過程を比較
vs
で比較
・低エネルギー領域で数十倍の値
H. A. Bethe and C. L. Critchfield, Phys. Rev. 54 248 (1938)
E. E. Salpeter, Phys. Rev. 88 527 (1952)
etc...
nuclear currents
・one-body: Impulse
・two-body: π-exchange
ρ-exchange
Δ-excitation
A=4
とニュートリノ反応の解析
W. C. Haxton, Phys. Rev. 60 (1988) 1999
S. W. Bruenn and W. C. Haxton, Astrophys. J. 376 (1991)
678
A=3
, tritonのニュートリノ反応
E. O’Conner, D. Gazit, C. J. Horowitz, A. Schwenk, and N.
Barnea,
Phys. Rev. C 75 (2007) 055803
A=2
重陽子が陽子と同程度存在する事が指摘される
K. Sumiyoshi and G. Röpke, Phys.Rev.C 77, 055804
(2008)
A. Arcones et al., Phys.Rev. C 78, 015806 (2008)
重陽子のニュートリノ反応解析が必要
t=2s
5s
7s
10s