Description du projet
Les amplitudes de diffusion nous en disent plus sur les étoiles à neutrons
Les quarks existent en six saveurs, dont la saveur «étrange». Trois quarks liés entre eux par l’interaction forte forment les baryons, un type de hadron qui comprend les protons et les neutrons. L’interaction forte lie également les hadrons dans le noyau. La présence de quarks étranges modifie les propriétés des noyaux atomiques et de la matière nucléaire, affectant la masse et le rayon des étoiles à neutrons. Les scientifiques ne peuvent pas prévoir quantitativement la masse et le rayon des étoiles à neutrons, sans comprendre les baryons contenant des quarks étranges (une sous-classe de baryon appelée hyperon). Le projet StrangeScatt, financé par e CER, entend faire la lumière sur cette question en calculant les amplitudes de diffusion à deux et trois hadrons entre les nucléons (protons ou neutrons) et les hyperons directement à partir de la théorie décrivant les interactions médiées par l’interaction forte.
Objectif
StrangeScatt will assess the role of strange quarks in nuclear physics by performing first-principles computations of scattering amplitudes to study interactions between hadrons with strange quarks. The presence of strange quarks alters the properties of atomic nuclei and nuclear matter. For instance, the relationship between the mass and radius of neutron stars depends on the dynamics of strange quarks produced in their core. However, quantitative predictions of neutron star masses and radii are complicated by our ignorance of the fundamental interactions of baryons with strange quarks (hyperons). Such predictions are timely given the advent of dedicated neutron star observatories, multi-messenger astronomy, and earth-based experiments involving baryon resonances and nuclear matter.
Nuclear interactions are rooted in QCD, the fundamental force which binds quarks inside hadrons and hadrons inside nuclei. The bridge between few-body and many-body dynamics is made systematically with effective theories of the strong nuclear force, which require as input few-hadron scattering amplitudes as well as their quark-mass dependence. This project will compute two- and three-hadron scattering amplitudes between nucleons and hyperons directly from QCD using high-performance computer simulations on a space-time lattice.
Lattice QCD computations of scattering amplitudes have improved markedly thanks to algorithms developed by the PI, so that accurate and precise first-principles computations of are finally within reach. The unique ability of lattice computations to vary the up, down, and strange quark masses near their physical values is necessary for fully predictive effective theories. The PI's experience in lattice QCD computations of scattering amplitudes makes him ideally suited for StrangeScatt, which supports ground-based experiments and astrophysical observations by probing the role of strangeness in hadron interactions, nuclei, and nuclear matter.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences physiquesastronomie
- sciences naturellessciences physiquesphysique théoriquephysique des particulesquarks
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-COG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
44801 Bochum
Allemagne