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重陽子ニュートリノ生成反応と超新星爆発

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重陽子ニュートリノ生成反応と超新星爆発. 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). Introduction SNPA and Nuclear Weak Currents Results Summary. 重力崩壊型超新星爆発. 超新星爆発 と原子核 ニュートリノ反応. ニュートリノ反応の役割. ニュートリノ加熱による遅延爆発 原子中性子星の冷却.

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重陽子ニュートリノ生成反応と超新星爆発


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    Presentation Transcript
    1. 重陽子ニュートリノ生成反応と超新星爆発 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) • Introduction • SNPA and Nuclear Weak Currents • Results • Summary

    2. 重力崩壊型超新星爆発

    3. 超新星爆発と原子核ニュートリノ反応 ニュートリノ反応の役割 • ニュートリノ加熱による遅延爆発 • 原子中性子星の冷却 現在のシミュレーションに考慮されているニュートリノ反応 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

    4. 軽い原子核のニュートリノ反応 バウンス後(t=150ms)のd,t,3He,4He分布 t d shock position K. Sumiyoshi and G.Röpke, (2008)

    5. ニュートリノ吸収反応  ー 軽い核 ー 核子当たりの平均エネルギー移行 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)

    6. 目的: 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 ニュートリノ生成反応 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

    7. 定式化 Weak interaction Hamiltonian nuclear current Formalism developed for precise estimation of nu-d reaction (for SNO exp.) ・Standard Nuclear Physics Approach(SNPA) ・Effective Field Theory Approach(EFT*) S. Nakamura, T. Sato, V. Gudkov, and K. Kubodera, (2001) (NSGK) M. Butler, J.-W. Chen, X. Kong,(2001) , S. Ando et al.,(2003)

    8. 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

    9. 結果 Electron and positron captures <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

    10. NN-fusions Charged Current (CC) process Neutral Current (NC) process pp-fusion pn-fusion nn-fusion (発熱反応),

    11. まとめ 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: edcapture: NN-fusion: 重陽子反応が超新星爆発へ影響する可能性 課題:ニュートリノ放出率 ‘Modified’ Urca process etc… : Fermi-Dirac distribution function

    12. ニュートリノ生成反応  ー2核子系 ー neutrino Bremsstrahlung Low energy theorem C. Hanhart et al.,(2001) Related studies pp-fusionT. 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・・・ 10~100MeVのエネルギー 領域の解析が必要

    13. Results vs

    14. 制動放射 Charged Current (CC) process Neutral Current (NC) 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

    15. 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

    16. 軽い原子核の寄与 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

    17. t=2s 5s 7s 10s