Efeitos da força tensora na matéria nuclear na teoria relativística ab initio

A força tensora é um ingrediente crucial da interação núcleon-núcleon (NN) e tem um impacto importante nas propriedades estruturais e dinâmicas do sistema nuclear de muitos corpos. Muitos esforços foram dedicados ao estudo da influência da força tensora na interação NN efetiva no meio nuclear. Mas menos se sabe sobre os efeitos da força tensora de interações NN realistas.

Partindo da interação NN realista, os autores estudam sistematicamente os efeitos tensor-força na equação de estado e energia de simetria da matéria nuclear dentro da teoria relativística Brueckner-Hartree-Fock (RBHF), que é um dos métodos relativísticos ab initio mais importantes. Para as energias de ligação por partícula de matéria nuclear simétrica (SNM) e a energia de simetria, os efeitos tensor-força são atrativos e são mais pronunciados em torno da densidade de saturação empírica. Para matéria de nêutrons pura, os efeitos tensor-força são marginais.

Este estudo também mostra que a forte força tensora faz com que o sistema nêutron-próton se desvie do limite unitário. Ao ajustar a força da força tensora, o SNM diluído é localizado no limite unitário. Com apenas a interação no canal 3S1–3D1 considerada, a energia do estado fundamental do SNM diluído é encontrada proporcional à de um gás Fermi livre com um fator de escala de 0,38, o que revela boas propriedades universais para gás Fermi unitário de quatro componentes (spin-1/2 e isospin-1/2).

Este trabalho abre caminho para estudar os efeitos da força tensora em estrelas de nêutrons, bem como núcleos finitos de interações núcleon-núcleon realistas. Este trabalho também destaca o papel da força tensora no desvio da física nuclear para o limite unitário e fornece uma referência valiosa para estudos do gás Fermi unitário de quatro componentes.

O trabalho é publicado na revista Boletim Científico.

Este estudo foi liderado pelo Prof. Jie Meng (State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, School of Physics, Peking University). A modelagem numérica e as análises teóricas foram conduzidas principalmente pelo Dr. Sibo Wang (Department of Physics and Chongqing Key Laboratory for Strongly Coupled Physics, Chongqing University).