München 2006 – wissenschaftliches Programm

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HK: Physik der Hadronen und Kerne

HK 40: Hauptvortr
äge

HK 40.3: Hauptvortrag

Donnerstag, 23. März 2006, 11:30–12:00, A

Quark-Materie in kompakten Sternen — •Michael Buballa — TU Darmstadt

Es besteht heute weitgehend Einigkeit darüber, dass Quarkmaterie bei sehr hohen Dichten und niedrigen Temperaturen in Form eines Farbsupraleiters vorliegt, in denen die Quarks – ähnlich wie die Elektronen in metallischen Supraleitern – Cooper-Paare bilden. In der Natur könnten solche farbsupraleitenden Phasen im Zentrum von Neutronensternen vorkommen, wo Dichten bis zum Zehnfachen der Kernmateriedichte erreicht werden. Allerdings sind diese Dichten vermutlich zu klein, um das bei asymptotischen Dichten favorisierte Paarungsschema (“CFL-Phase”) zu realisieren, bei dem u-, d- und s-Quarks mit gleichen Häufigkeiten auftreten. Auf der anderen Seite wird die alleinige Paarung von u- und d-Quarks (“2SC-Phase”) durch die Forderung nach Ladungsneutralität erschwert, die in kompakten Sternen zumindest global erfüllt sein muss. Als Auswege aus dieser Situation wurden eine Reihe exotischer und weniger exotischer Phasen vorgeschlagen, wie z.B. gaplose Farbsupraleiter, Farbsupraleiter mit Spin 1, gemischte oder kristalline Phasen oder Quarkphasen mit Gluon- oder Goldstone-Kondensaten. Einen großen Einfluss auf die Phasenstruktur können auch “gefangene” Neutrinos haben, wie sie in Proto-Neutronensternen in den ersten Sekunden nach dem Kollaps des Vorgängersterns vorkommen.

Der Vortrag versucht, einen Überblick über diese Szenarien zu geben und mögliche Konsequenzen für Observable, wie maximale Massen oder das Kühlverhalten von kompakten Sternen, zu diskutieren.