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Des Noyaux Exotiques aux Etoiles à Neutrons – NExEN

Résumé de soumission

L'objectif du projet NExEn est de réaliser des progrès décisifs dans notre connaissance de la fonctionnelle de la densité qui régit les systèmes nucléaires. Cela nécessite une compréhension des noyaux et de la matière nucléaire placés en conditions extrêmes comme un fort excès de neutrons, ou une densité éloignéee du point de saturation. Les noyaux exotiques sont le laboratoire de choix pour étudier ces effets. L'intérêt de l'étude de ces noyaux est confirmé par la multiplication d'usines de faisceaux radioactifs dans les prochaines annéées : SPIRAL2, FAIR, RIBF. - - La théorie de la fonctionnelle de la densité est la seule capable de décrire dans un même cadre microscopique de petits systèmes comme les noyaux, et des systèmes comme la matière nucléaire au sein des étoiles à neutrons. Les groupes de théoriciens francais sont des experts mondiaux - historiques et contemporains- dans ce domaine, aussi bien pour le développement de nouvelles méthodes de type champ moyen, ou la production de fonctionnelles en énergie adaptées aux conditions extrêmes. - - Le premier objectif du projet est de mieux caractériser la fonctionnelle de la densité pour les situations extrêmes que représentent les noyaux exotiques et les étoiles à neutrons. L'utilisation des résultats expérimentaux obtenus sur les noyaux exotiques sera nécessaire. Une fois mieux contrainte, cette fonctionnelle servira à étudier les propriétées des étoiles à neutrons avec nos outils de type champ moyen. Le deuxième objectf est de développer un outil théorique pour interpréter les expérience sur noyaux instables - - Pour atteindre ces objectifs, nous proposons d'utiliser des compétences indispensables et complémentaires de laboratoires francais dans le domaine de la physique nucléaire théorique : caractérisation des fonctionnelles de la densité (IPNO), modèles microscopiques appliqués aux noyaux exotiques (IPNO, GANIL, LPC), applications aux étoiles à neutrons (IPNO, GANIL, LPC). Il est ainsi possible de dégager 3 axes majeurs pour le projet NExEN: i) Lien entre les noyaux exotiques et les étoiles à neutrons en utilisant la fonctionnelle de la densité. ii) Transitions de phase et équation d'état dans l'écorce des étoiles à neutrons. iii) Résultats astrophysiques. - - Les résultats attendus sont pour la partie i) : identification de noyaux clés produits par les prochains faisceaux radioactifs en vue de l'étude des étoiles à neutrons, et prédictions de leur propriétés particulières ; étude de l'énergie de symétrie et des effets d'isospin. La partie ii) permettra de caractériser l'équation d'état de la matière nucléaire au sein des proto-étoiles à neutrons. Pour la partie iii) nous prévoyons de modéliser de manière approfondie l'écorce des étoiles à neutrons. Ceci permettra des prédictions quantitatives du temps de refroidissement de l'étoile ...

Coordination du projet

Elias KHAN (Organisme de recherche)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 200 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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