Tesi etd-09282009-172848 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
GUGLIELMI, DOMENICO
URN
etd-09282009-172848
Titolo
Equazione di stato della materia iperonica
Dipartimento
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
SCIENZE FISICHE
Relatori
relatore Prof. Bombaci, Ignazio
Parole chiave
- equazione di stato
- materia iperonica
- materia nucleare
Data inizio appello
16/10/2009
Consultabilità
Completa
Riassunto
La comprensione della struttura di alcuni tra gli oggetti di interesse astrofisico piu' rilevante come le stelle di neutroni, non puo' prescindere dallo studio della materia adronica in regime di alte densita',tipicamente dell’ordine di 10^(14) ÷ 10^(15) g cm^(−3) . A tali densita' la materia adronica oltre ad essere costituita da protoni e neutroni (come nei nuclei atomici nei quali
ρ ∼ 2.8 × 10^(14) g/cm^3 ) contiene anche barioni dotati di stranezza: gli iperoni (Λ, Σ− , Σ0 , Σ+ , Ξ− , Ξ0 ). Nel caso di un sistema infinito si usa pertanto la denominazione di materia iperonica. L’oggetto principale di questo lavoro di tesi ha riguardato lo studio dell’equazione di stato della materia iperonica, ovvero lo studio della relazione che lega l’energia per barione (E/NB ) del sistema alla densita' barionica ed alle concentrazioni dei costituenti del sistema stesso. A tale scopo abbiamo optato per un approccio microscopico. Il metodo di Brueckner-Hartree-Fock (BHF) e' una approssimazione dello sviluppo di Goldstone per l’energia di un sistema fermionico. Esteso alla presenza di alcuni iperoni (Σ− e Λ), ci ha permesso di ricavare grandezze macroscopiche, come l’energia per barione, partendo da modelli di potenziali microscopici (B-B) tra barioni. Abbiamo
usato i potenziali AV18+UIX per il canale NN, quello di Julich per quello NY e NSC97e (Nijmegen) per tutti i canali barionici (B-B). L’analisi della materia iperonica e' stata preceduta da quella riguardante la materia puramente nucleonica. Abbiamo ricavato i potenziali di singola particella dei neutroni
e dei protoni per diversi parametri di asimmetria nucleonica e riscontrato, dall’analisi delle energie per nucleone in funzione della densita', la necessita' di includere forze a tre corpi al fine di riprodurre correttamente il punto di
saturazione per la materia simmetrica. Abbiamo ricavato il valore dell’energia di simmetria e confrontatala col valore empirico (Esym = 30 ± 2 MeV). Introdotti gli iperoni, e' stata studiata la loro interazione con il resto dei componenti della materia mediante i potenziali di singola particella (UΣ− e UΛ ), riscontrando sostanziali nei canali NY (T = 1/2, 3/2) usando
NSC97e e Julich.
ρ ∼ 2.8 × 10^(14) g/cm^3 ) contiene anche barioni dotati di stranezza: gli iperoni (Λ, Σ− , Σ0 , Σ+ , Ξ− , Ξ0 ). Nel caso di un sistema infinito si usa pertanto la denominazione di materia iperonica. L’oggetto principale di questo lavoro di tesi ha riguardato lo studio dell’equazione di stato della materia iperonica, ovvero lo studio della relazione che lega l’energia per barione (E/NB ) del sistema alla densita' barionica ed alle concentrazioni dei costituenti del sistema stesso. A tale scopo abbiamo optato per un approccio microscopico. Il metodo di Brueckner-Hartree-Fock (BHF) e' una approssimazione dello sviluppo di Goldstone per l’energia di un sistema fermionico. Esteso alla presenza di alcuni iperoni (Σ− e Λ), ci ha permesso di ricavare grandezze macroscopiche, come l’energia per barione, partendo da modelli di potenziali microscopici (B-B) tra barioni. Abbiamo
usato i potenziali AV18+UIX per il canale NN, quello di Julich per quello NY e NSC97e (Nijmegen) per tutti i canali barionici (B-B). L’analisi della materia iperonica e' stata preceduta da quella riguardante la materia puramente nucleonica. Abbiamo ricavato i potenziali di singola particella dei neutroni
e dei protoni per diversi parametri di asimmetria nucleonica e riscontrato, dall’analisi delle energie per nucleone in funzione della densita', la necessita' di includere forze a tre corpi al fine di riprodurre correttamente il punto di
saturazione per la materia simmetrica. Abbiamo ricavato il valore dell’energia di simmetria e confrontatala col valore empirico (Esym = 30 ± 2 MeV). Introdotti gli iperoni, e' stata studiata la loro interazione con il resto dei componenti della materia mediante i potenziali di singola particella (UΣ− e UΛ ), riscontrando sostanziali nei canali NY (T = 1/2, 3/2) usando
NSC97e e Julich.
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