La force tensorielle est un élément crucial de l’interaction nucléon-nucléon (NN) et a un impact important sur les propriétés structurelles et dynamiques du système nucléaire à plusieurs corps. De nombreux efforts ont été consacrés à l’étude de l’influence de la force tensorielle sur l’interaction NN effective dans le milieu nucléaire. Mais on en sait moins sur les effets de la force tensorielle sur les interactions NN réalistes.
En partant d’une interaction NN réaliste, les auteurs étudient systématiquement les effets tenseur-force sur l’équation d’état et l’énergie de symétrie de la matière nucléaire dans le cadre de la théorie relativiste Brueckner-Hartree-Fock (RBHF), qui est l’une des méthodes relativistes ab initio les plus importantes. Pour les énergies de liaison par particule de matière nucléaire symétrique (SNM) et l’énergie de symétrie, les effets tenseur-force sont attractifs et sont plus prononcés autour de la densité de saturation empirique. Pour la matière neutronique pure, les effets tenseur-force sont marginaux.
Cette étude montre également que la force tensorielle forte fait dévier le système neutron-proton de la limite unitaire. En ajustant la force tensorielle, le SNM dilué est situé à la limite unitaire. En considérant uniquement l’interaction dans le canal 3S1–3D1, l’énergie de l’état fondamental du SNM dilué est proportionnelle à celle d’un gaz de Fermi libre avec un facteur d’échelle de 0,38, ce qui révèle de bonnes propriétés universelles pour un gaz de Fermi unitaire à quatre composants (spin-1/2 et isospin-1/2).
Ce travail ouvre la voie à l’étude des effets tenseurs-forces dans les étoiles à neutrons ainsi que dans les noyaux finis à partir d’interactions nucléon-nucléon réalistes. Ce travail met également en évidence le rôle de la force tensorielle dans la déviation de la physique nucléaire vers la limite unitaire et fournit une référence précieuse pour les études du gaz de Fermi unitaire à quatre composantes.
Le travail est publié dans le journal Bulletin scientifique.
Cette étude a été menée par le professeur Jie Meng (Laboratoire national de physique et de technologie nucléaires, École de physique, Université de Pékin). La modélisation numérique et les analyses théoriques ont été principalement réalisées par le Dr Sibo Wang (Département de physique et Laboratoire national de physique fortement couplée de Chongqing, Université de Chongqing).
Plus d’information:
Sibo Wang et al, Effets tenseurs-forces sur la matière nucléaire dans la théorie relativiste ab initio, Bulletin scientifique (2024). DOI: 10.1016/j.scib.2024.05.013