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Vers une meilleure description des états excités des noyaux par les interactions effectives.

Faits marquants

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le 13 avril 2018 /

Le “Journal of Physics G : Nuclear and Particle Physics” a sélectionné pour ses highlights 2017 un article co-écrit par Karim Bennaceur proposant une avancée importante dans la description des propriétés des noyaux à l’aide d’un champ moyen.

Les méthodes basées sur l’approximation du champ moyen constituent un outil efficace pour reproduire et prédire les propriétés des noyaux dans leur état fondamental.Ces méthodes sont basées sur l’utilisation d’interactions effectives comme les interactions de type "SLy", en partie développées à Lyon, et qui sont aujourd’hui parmi les plus utilisées.La plupart, si ce n’est la totalité, des interactions effectives dépendent de constantes de couplage dont certaines dépendent de la densité du noyau. Cette propriété rend ces interactions très flexibles et performantes pour la description de l’état fondamental des noyaux mais pose de sérieux problèmes conceptuels et pratiques pour calculer les propriétés d’états excités et leur attribuer des nombres quantiques grâce à des calculs dits "au-delà du champ moyen".Une solution naturelle à ces problèmes est de tenter de concevoir des interactions effectives sans constantes de couplage dépendant de la densité.L’article cité ici représente une étape importante dans cette direction. Il présente les résultats de travaux menés en collaboration avec les Universités de Jyväskylä (Finlande) et York (UK) qui ont conduit à l’ajustement d’une famille de telles interactions, pouvant être utilisées à l’approximation du champ moyen et au-delà. Certaines propriétés, comme la masse effective des nucléons, devront néanmoins être améliorées dans l’avenir.Nous avons en outre utilisé une méthode d’analyse covariante permettant d’ajuster les constantes de couplage du modèle et de calculer leurs incertitudes statistiques, ces incertitudes pouvant ensuite être propagées au calcul de n’importe quelle observable.La figure représente l’équation d’état de la matière nucléaire dans les quatre canaux (iso)salaire/(iso)vectoriel. Lien vers l’article

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