O áxion em condições extremas: matéria de quarks quente e magnetizada, meios densos e estrelas compactas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Bruno da Silva
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/0013000002672
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/30148
Resumo: We investigate the phase diagram of quantum chromodynamics by means of the Nambu- Jona-Lasinio effective model, including the axion - a particle which emerges as a solution of the strong charge-parity (CP) problem and may describe dark matter - contributions. Initially we study quark matter in a hot and magnetized medium, observing their effects on the mechanisms of chiral symmetry and charge-parity spontaneous breaking and restoration. We also verify the magnetic catalysis and inverse magnetic catalysis phenomena via a medium dependent coupling, and calculate quantities related to the axion such as it’s mass and self-coupling. Afterwards, we verify the effects of finite density in the NJL model with the goal of applying it to the study of hybrid stars, composed by a hadronic crust and deconfined quark matter at it’s core. For purposes of generalization of our results, two hadron models are considered. We find that the axion presence helps maintaining the stability of hybrid neutron stars, by weakening the transition between phases and bringing it to lower densities. As such, the results satisfy the constraints coming from gravitational wave detections and pulsar observations.
id UFSM_28d1a8947ff21ef18a33327c4ae18e22
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/30148
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling O áxion em condições extremas: matéria de quarks quente e magnetizada, meios densos e estrelas compactasThe axion under extreme conditions: hot and magnetized quark matter, dense mediums and compact starsCromodinâmica quânticaDiagrama de fasesModelo efetivoÁxionEstrelas de nêutronsQuantum chromodynamicsPhase diagramEffective modelNeutron starsAxionCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAWe investigate the phase diagram of quantum chromodynamics by means of the Nambu- Jona-Lasinio effective model, including the axion - a particle which emerges as a solution of the strong charge-parity (CP) problem and may describe dark matter - contributions. Initially we study quark matter in a hot and magnetized medium, observing their effects on the mechanisms of chiral symmetry and charge-parity spontaneous breaking and restoration. We also verify the magnetic catalysis and inverse magnetic catalysis phenomena via a medium dependent coupling, and calculate quantities related to the axion such as it’s mass and self-coupling. Afterwards, we verify the effects of finite density in the NJL model with the goal of applying it to the study of hybrid stars, composed by a hadronic crust and deconfined quark matter at it’s core. For purposes of generalization of our results, two hadron models are considered. We find that the axion presence helps maintaining the stability of hybrid neutron stars, by weakening the transition between phases and bringing it to lower densities. As such, the results satisfy the constraints coming from gravitational wave detections and pulsar observations.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESInvestigamos o diagrama de fases da cromodinâmica quântica através do modelo efetivo de Nambu-Jona-Lasinio, incluindo as contribuições do áxion - partícula que emerge como solução do problema carga-paridade (CP) forte e é candidata à descrição da matéria escura. Inicialmente estudamos a matéria de quarks em um meio quente e magnetizado, observando seus efeitos nos mecanismos de quebra espontânea e restauração das simetrias quiral e de carga-paridade. Também verificamos os fenômenos da catálise magnética e catálise magnética inversa através de um acoplamento dependente do meio, e calculamos quantidades relacionadas ao áxion como sua massa e auto-acoplamento. Posteriormente, verificamos os efeitos de densidade finita no modelo NJL com o intuito de aplicação no estudo de estrelas de híbridas, formadas por uma crosta de hádrons e núcleo de quarks desconfinados. Para objetivo de generalização dos resultados, são considerados dois modelos hadrônicos. Constatamos que a presença do áxion auxilia a manter a estabilidade das estrelas de nêutrons híbridas, enfraquecendo a transição entre as fases e a levando para menores densidades. Com isso, os resultados satisfazem as restrições provenientes da detecção de ondas gravitacionais e observação de pulsares.Universidade Federal de Santa MariaBrasilFísicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em FísicaCentro de Ciências Naturais e ExatasFarias, Ricardo Luciano Sonegohttp://lattes.cnpq.br/5045106337913025Duarte, Dyana CristineOliveira, Manuel Máximo Bastos Malheiro deLopes, Bruno da Silva2023-09-01T13:29:43Z2023-09-01T13:29:43Z2023-07-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/30148ark:/26339/0013000002672porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2023-09-01T13:29:43Zoai:repositorio.ufsm.br:1/30148Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2024-07-29T10:19:42.307858Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv O áxion em condições extremas: matéria de quarks quente e magnetizada, meios densos e estrelas compactas
The axion under extreme conditions: hot and magnetized quark matter, dense mediums and compact stars
title O áxion em condições extremas: matéria de quarks quente e magnetizada, meios densos e estrelas compactas
spellingShingle O áxion em condições extremas: matéria de quarks quente e magnetizada, meios densos e estrelas compactas
Lopes, Bruno da Silva
Cromodinâmica quântica
Diagrama de fases
Modelo efetivo
Áxion
Estrelas de nêutrons
Quantum chromodynamics
Phase diagram
Effective model
Neutron stars
Axion
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short O áxion em condições extremas: matéria de quarks quente e magnetizada, meios densos e estrelas compactas
title_full O áxion em condições extremas: matéria de quarks quente e magnetizada, meios densos e estrelas compactas
title_fullStr O áxion em condições extremas: matéria de quarks quente e magnetizada, meios densos e estrelas compactas
title_full_unstemmed O áxion em condições extremas: matéria de quarks quente e magnetizada, meios densos e estrelas compactas
title_sort O áxion em condições extremas: matéria de quarks quente e magnetizada, meios densos e estrelas compactas
author Lopes, Bruno da Silva
author_facet Lopes, Bruno da Silva
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Farias, Ricardo Luciano Sonego
http://lattes.cnpq.br/5045106337913025
Duarte, Dyana Cristine
Oliveira, Manuel Máximo Bastos Malheiro de
dc.contributor.author.fl_str_mv Lopes, Bruno da Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Cromodinâmica quântica
Diagrama de fases
Modelo efetivo
Áxion
Estrelas de nêutrons
Quantum chromodynamics
Phase diagram
Effective model
Neutron stars
Axion
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
topic Cromodinâmica quântica
Diagrama de fases
Modelo efetivo
Áxion
Estrelas de nêutrons
Quantum chromodynamics
Phase diagram
Effective model
Neutron stars
Axion
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description We investigate the phase diagram of quantum chromodynamics by means of the Nambu- Jona-Lasinio effective model, including the axion - a particle which emerges as a solution of the strong charge-parity (CP) problem and may describe dark matter - contributions. Initially we study quark matter in a hot and magnetized medium, observing their effects on the mechanisms of chiral symmetry and charge-parity spontaneous breaking and restoration. We also verify the magnetic catalysis and inverse magnetic catalysis phenomena via a medium dependent coupling, and calculate quantities related to the axion such as it’s mass and self-coupling. Afterwards, we verify the effects of finite density in the NJL model with the goal of applying it to the study of hybrid stars, composed by a hadronic crust and deconfined quark matter at it’s core. For purposes of generalization of our results, two hadron models are considered. We find that the axion presence helps maintaining the stability of hybrid neutron stars, by weakening the transition between phases and bringing it to lower densities. As such, the results satisfy the constraints coming from gravitational wave detections and pulsar observations.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-09-01T13:29:43Z
2023-09-01T13:29:43Z
2023-07-31
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/30148
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/0013000002672
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/30148
identifier_str_mv ark:/26339/0013000002672
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Física
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Física
Centro de Ciências Naturais e Exatas
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Física
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Física
Centro de Ciências Naturais e Exatas
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1814439715022045184