ウルカプロセス

天体素粒子物理学において、ウルカ過程はニュートリノを放出する反応であり、中性子星や白色矮星の冷却過程に関与していると考えられている。この過程は、ジョージ・ガモフとマリオ・シェンベルクがリオデジャネイロのウルカにあるカッシーノ・ダ・ウルカというカジノを訪れたときに初めて議論された。ガモフが自伝で述べているように、この名前が選ばれたのは、2人の物理学者が初めて出会った賭博場を記念するためと、「ウルカ過程は星の内部から熱エネルギーを急速に消失させる結果となり、カジノ・デ・ウルカのギャンブラーのポケットからお金が急速に消失するのと似ている」ためである。^[1]ガモフの南ロシア方言では、urca (ロシア語: урка ) は強盗やギャングを意味することもある。^{[2] [3]}

直接ウルカ過程は最も単純なニュートリノ放出過程であり、中性子星の冷却において中心的な役割を果たしていると考えられている。その一般的な形式は次の通りである。

ここで、B
₁およびB
₂重粒子であり、
ℓ
はレプトンであり、
ν
_l（そして
ν
_l）は（反）ニュートリノである。重粒子は核子（自由または束縛）、ハイペロンなどである。
Λ
、
Σ
そして
Ξ
、または
Δ
等圧線。レプトンは電子かミューオンのいずれかです。

ウルカ過程は白色矮星の冷却において特に重要であり、レプトン（通常は電子）がイオンの核に吸収され、対流によって恒星の中心から運び去られる。その後、ベータ崩壊が起こる。その後、対流によって元素が恒星の内部に戻り、このサイクルが何度も繰り返される。この過程で放出されるニュートリノは再吸収されにくいため、これは事実上白色矮星の冷却メカニズムである。^[4]

このプロセスは中性子星の冷却にも不可欠である。中性子星にウルカ過程が直接作用する中心核がある場合、冷却のタイムスケールは桁違いに短くなる。^[5]