Descrizione del progetto
Le ampiezze di dispersione fanno luce sulle stelle di neutroni
I quark esistono in sei «gusti», compreso quello «strano». Tre quark legati insieme dalla forza intensa formano i barioni, un tipo di adrone che comprende protoni e neutroni. La forza intensa lega anche gli adroni nei nuclei. La presenza di quark strani altera le proprietà dei nuclei atomici e della materia nucleare, influenzando così la massa e il raggio delle stelle di neutroni. Se non comprendono i barioni contenenti quark strani (una sottoclasse di barioni chiamata iperone), gli scienziati non possono prevedere quantitativamente le masse e i raggi delle stelle di neutroni. Il progetto StrangeScatt, finanziato dal CER, intende far luce su questo aspetto calcolando le ampiezze di dispersione a due e tre adroni tra nucleoni (protoni o neutroni) e iperoni direttamente dalla teoria che descrive le interazioni mediate dalla forza intensa.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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- scienze naturaliscienze fisicheastronomia
- scienze naturaliscienze fisichefisica teoreticafisica delle particellequark
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
44801 Bochum
Germania