Métodos de poucos corpos aplicados a núcleos e condensados atômicos

Resumo

Após a verificação em Física dos estados Efimov e condensados de Bose-Einstein, tem havido a procura de sistema nucleares análogos. Por exemplo, em sistemas de núcleos com halo de nêutrons, pode-se considera o Carbono-22 como um caroço de Carbono-20 mais dois nêutrons; o que tem atraído muita atenção (conforme refs. [1,2,3]), considerando o fato de que esse núcleo foi confirmado experimentalmente como tendo um raio anômalo muito grande [4]. Esse sistema pode também ser considerado como um halo de dois nêutrons de forma semelhando ao Lítio-11. O primeiro estado excitado 0^+ do Carbono-12 é conhecido como estado Hoyle, que joga um papel decisivo na síntese nuclear em estrelas. Esse estado ressonante tem sido discutido do ponto de vista de condensados de Bose-Einstein. Os participantes do presente projeto vêm considerando tais problemas, que são particularmente importantes em sistemas fracamente ligados. Ampliando a experiência adquirida, pretendemos estudar um dos mais interessantes tópicos atuais, que possivelmente pode indicar estados Efimov em condensado de Bose-Einstein na região do Cálcio-60. Apesar de ainda não ter sido observado experimentalmente, o sistema Ca-60 com um nêutron é esperado ter um comprimento de espalhamento na onda-S extremamente grande [5]. Portanto, o Ca-60 mais alguns nêutrons pode apresentar um sistema apropriado para se estudar a física de Efimov, assim como condensação bosônica. Um problema não trivial aqui é que o Ca-60 não pode ser tratado como partícula pontual, mas sim com uma estrutura composta, o que resulta em um efeito relevante sobre os nêutrons de valência devido ao princípio de Pauli. Um outro assunto de interesse que devemos considerar nesse projeto é explorar o método dos híperesféricos [6,7,8] na descrição da dinâmica de sistemas em escalas maiores. Até o presente as aplicações têm se limitado a sistemas de poucos corpos. Temos interesse em estender o método para sistemas de muitas partículas.Como uma aplicação real, pretendemos estudar como o sistema de dois prótons e dois nêutrons varia com o hiper-raio. Com base nesse estudo, o objetivo seria calcular a energia de ressonância e a largura do primeiro estado excitado do Hélio-4. Esse estudo pretende ser uma primeira tentativa para descrever estados não-ligados de sistemas de muitos corpos através de um método consistente. Referências:[1] W. Horiuchi and Y. Suzuki, Phys. Rev. C74, 034311 (2006).[2] M.T. Yamashita, R.S. Marques de Carvalho, T. Frederico, and L. Tomio, Phys. Lett.B 697, 90 (2011).[3] T. Inakura, W. Horiuchi, Y. Suzuki, and T. Nakatsukasa, Phys. Rev. C89, 064316 (2014).[4] K. Tanaka et al., Phys. Rev. Lett. 104, 062701 (2010).[5] G. Hagen, P. Hagen, H.-W. Hammer, and L. Platter, Phys. Rev. Lett. 111, 132501 (2013).[6] M.V. Zhukov, B.V. Danilin, D.V. Fedorov, J.M. Bang, I.J. Thompson, and J.S. Vaagen, Phys. Rep. 231, 151 (1993).[7] C.D. Lin, Phys. Rep. 257, 1 (1995).[8] E. Nielsen, D.V. Fedorov, A.S. Jensen, and E. Garrido, Phys. Rep. 347, 373 (2001). (AU)