多重ハドロン複合性で解き明かすハドロン共鳴状態の構造

• Project/Area Number: 15J06538
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 関原 隆泰 大阪大学, 核物理研究センター, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: ハドロン分子状態 / 複合性 / 波動関数 / 共鳴状態 / エキゾチックハドロン / 強い相互作用 / 量子色力学 / カイラル対称性

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、いわゆるエキゾチックハドロンの中でも特にハドロン分子状態を取り上げ、その構造の理解と解明を「複合性」をキーワードとして探究することである。複合性は、ハドロン共鳴状態を構成する全波動関数のうちの 2 体状態波動関数のノルムとして定義される。平成 27 年度は、主に複合性の理論的整備とその実験的決定可能性の議論、及び新しいハドロン分子状態の提案を行った。
(1) 任意の相互作用に対して、散乱振幅に存在する共鳴極の位置と留数から波動関数と複合性を引き出す手法を確立した。そして、ハドロン有効模型の一つであるカイラルユニタリー模型で得られた Λ(1405) と f0(980) が、それぞれ反 K 中間子-核子及び K 中間子-反 K 中間子分子状態であることを示した。また、同じ模型で Δ(1232) が無視できない πN 分子的成分を含む一方で、N(1535) と N(1650) にはそのような寄与が小さいことを明らかにした。
(2) 二つのスカラー中間子 a0(980) と f0(980) の混合強度からこれらのスカラー中間子の K 中間子-反 K 中間子複合性を決定する方法を提案した。実際に測定された混合強度から、二つのスカラー中間子のうちのどちらかは K 中間子-反 K 中間子分子状態ではない、ということを明らかにした。
(3) D 中間子や B 中間子など、重いメソンのセミレプトニック崩壊とハドロン-ハドロン散乱の関係性を議論した。
(4) Ξ(1690) 共鳴状態が反 K 中間子と Σ バリオンの分子状態である可能性を複合性の観点から指摘した。
(5) 高エネルギー領域におけるクォーク計数則に着目して、実験グループ CLAS によって測定された Λ(1405) 光生成断面積から Λ(1405) の内部クォーク数の計測を試みた。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] バレンシア大学/バルセロナ大学(スペイン)
• [Int'l Joint Research] サンパウロ大学(ブラジル)
• [Int'l Joint Research] 中央研究院(台湾)
• [Journal Article] Constituent-counting rule in photoproduction of hyperon resonances (2016)
  • Author(s): W.-C. Chang, S. Kumano and T. Sekihara
  • Journal Title: Phys. Rev. D Volume: 93 Issue: 3 Pages: 034006-034006
  • DOI: 10.1103/physrevd.93.034006
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Compositeness of baryonic resonances: Application to the Δ(1232), N(1535), and N(1650) resonances (2016)
  • Author(s): T. Sekihara, T. Arai, J. Yamagata-Sekihara and S. Yasui
  • Journal Title: Phys. Rev. C Volume: 93 Issue: 3 Pages: 035204-035204
  • DOI: 10.1103/physrevc.93.035204
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Weak decays of heavy hadrons into dynamically generated resonances (2016)
  • Author(s): E. Oset et al. (27人中19番目)
  • Journal Title: Weak decays of heavy hadrons into dynamically generated resonances Volume: E25 Issue: 01 Pages: 1630001-1630001
  • DOI: 10.1142/s0218301316300010
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Comprehensive analysis of the wave function of a hadronic resonance and its compositeness (2015)
  • Author(s): Takayasu Sekihara, Tetsuo Hyodo, Daisuke Jido
  • Journal Title: Progress in Theoretical and Experimental Physics Volume: 2015 Issue: 6 Pages: 1-32
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv081
  • NAID: 120005848308
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Testing the molecular nature of Ds0*(2317) and D0*(2400) in semileptonic Bs and B decays (2015)
  • Author(s): F. S. Navarra, M. Nielsen, E. Oset and T. Sekihara
  • Journal Title: Phys. Rev. D Volume: 92 Issue: 1 Pages: 014031-014031
  • DOI: 10.1103/physrevd.92.014031
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Constraint on K Kbar compositeness of the a0(980) and f0(980) resonances from their mixing intensity (2015)
  • Author(s): T. Sekihara and S. Kumano
  • Journal Title: Phys. Rev. D Volume: 92 Issue: 3 Pages: 034010-034010
  • DOI: 10.1103/physrevd.92.034010
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ξ(1690) as a Kbar Σ molecular state (2015)
  • Author(s): T. Sekihara
  • Journal Title: Prog. Theor. Exp. Phys. Volume: 2015 Issue: 9 Pages: 091D01-091D01
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv129
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Investigating the nature of light scalar mesons with semileptonic decays of D mesons (2015)
  • Author(s): T. Sekihara and E. Oset
  • Journal Title: Phys. Rev. D Volume: 92 Issue: 5 Pages: 054038-054038
  • DOI: 10.1103/physrevd.92.054038
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Determining Compositeness of Hadronic Resonances: the Λ(1405) Radiative Decay and the a0(980)- f0(980) Mixing (2015)
  • Author(s): T. Sekihara and S. Kumano
  • Journal Title: JPS Conf. Proc. Volume: 8 Pages: 022006-022006
  • DOI: 10.7566/jpscp.8.022006
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Internal Structure of Exotic Hadrons by High-Energy Exclusive Reactions (2015)
  • Author(s): H. Kawamura, S. Kumano and T. Sekihara
  • Journal Title: JPS Conf. Proc. Volume: 8 Pages: 022005-022005
  • DOI: 10.7566/jpscp.8.022005
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] The fate of the dynamically generated N(1535), N(1650), Λ(1405), and Ξ(1690) resonances in chiral dynamics (2016)
  • Author(s): 関原隆泰
  • Organizer: 日本物理学会 第71回年次大会
  • Place of Presentation: 東北学院大学(宮城県、仙台市)
  • Year and Date: 2016-03-19
• [Presentation] Investigating the nature of scalar mesons with semi-leptonic decays of heavy mesons (2016)
  • Author(s): 関原隆泰
  • Organizer: 日本-スペイン二国間交流事業に関する研究会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京都、目黒区)
  • Year and Date: 2016-02-20
• [Presentation] Wave functions and compositeness for hadron resonances from the scattering amplitude (2016)
  • Author(s): Takayasu Sekihara
  • Organizer: The 31st Reimei Workshop on Hadron Physics in Extreme Conditions at J-PARC
  • Place of Presentation: KEK東海(茨城県、東海村)
  • Year and Date: 2016-01-18
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Ξ(1690) as a Kbar Σ molecular state (2015)
  • Author(s): 関原隆泰
  • Organizer: KEK理論センター研究会「原子核・ハドロン物理の理論的課題と将来」
  • Place of Presentation: KEKつくば(茨城県、つくば市)
  • Year and Date: 2015-11-24
• [Presentation] η’--N 束縛状態の光生成 (2015)
  • Author(s): 関原隆泰
  • Organizer: 滞在型研究会 原子核媒質中のハドロン研究 III
  • Place of Presentation: KEK東海（茨城県、東海村)
  • Year and Date: 2015-10-19
• [Presentation] Ξ(1690) as a Kbar Σ molecular state (2015)
  • Author(s): Takayasu Sekihara
  • Organizer: HYP2015
  • Place of Presentation: 東北大学(宮城県、仙台市)
  • Year and Date: 2015-09-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Investigating the nature of scalar mesons with semi-leptonic decays of heavy mesons (2015)
  • Author(s): Takayasu Sekihara
  • Organizer: チャームハドロンの構造と相互作用
  • Place of Presentation: KEK東海(茨城県、東海村)
  • Year and Date: 2015-08-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ξ(1690) as a Kbar Σ molecular state (2015)
  • Author(s): Takayasu Sekihara
  • Organizer: Hadron Nuclear Physics 2015
  • Place of Presentation: クラビ、タイ
  • Year and Date: 2015-07-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ξ(1690) as a Kbar Σ molecular state (2015)
  • Author(s): Takayasu Sekihara
  • Organizer: 1st Hadron Spanish Network Days and Spanish-Japanese JSPS Workshop
  • Place of Presentation: バレンシア大学、スペイン
  • Year and Date: 2015-06-15
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Compositeness of the Δ(1232) resonance in πN scatterings (2015)
  • Author(s): Takayasu Sekihara
  • Organizer: NSTAR2015
  • Place of Presentation: 大阪大学(大阪府、吹田市)
  • Year and Date: 2015-05-25
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] Takayasu SEKIHARA @ RCNP
  • URL: https://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/~sekihara/index.php?