2012 Fiscal Year Annual Research Report
Research of exotic hadrons at B-factory experiment
| Project Area | Quest on new hadrons with variety of flavors |
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| Project/Area Number |
21105002
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
堺井 義秀 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (90170571)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 靖志 神奈川大学, 工学部, 教授 (40126199)
宮林 謙吉 奈良女子大学, 理学部, 准教授 (40273833)
中野 英一 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80275239)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | テトラクォーク / エキゾチックハドロン / Ｂファクトリー / ハドロン物理 / ハドロン分光学 / ペンタクォーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では世界最高輝度を誇る高エネルギー加速器研究機構(略称KEK)の電子・陽電子衝突型加速器におけるＢファクトリー実験(Belle実験)で蓄積された高統計データを解析し、新たなエキゾチックハドロンの探索とその性質の体系的な解明を中心とした新しい観点でのハドロン物理解析を展開する。
Belle実験はこれまでに、エキゾチックメソン(テトラクォーク)の候補X(3872)を世界で初めて発見し、Bファクトリーのデータによるハドロン物理の新しい領域を拓いた。さらに、B中間子崩壊のみならず電子・陽電子衝突過程など様々な生成反応でエキゾチックハドロンの候補を発見し、確定的な証拠となる電荷を持つZ(4430)+の発見するなど、世界をリードしてきた。
本年度は、奈良女子大学では、引き続き研究員を雇用し、これまでに導入した専用のデータ解析用計算サーバーやディスクアレイシステムの活用および環境の整備・推進に努めるとともに、物理解析を進めた。一方、KEKでは引き続き研究員を雇用することにより解析の促進に努めた。
本年度は、昨年度に発見した荷電をもちボトムクォーク対を含むエキゾチックハドロンZｂ(10610)とZｂ(10650)の研究をさらに進め、Zｂ(10610)→B*BおよびZｂ(10650)→B*B*への崩壊を発見し、これらの共鳴粒子がB中間子の束縛分子状態である可能性が高まった。また、Υ(5S)→Υ(ｎS)π0π0 (n=2,3) 崩壊過程でZｂ(10610)の中性パートナーの共鳴粒子を発見し、系統的な理解が深まった。さらにhb粒子の輻射崩壊でetab(2s)粒子やχc1γに崩壊するψ(1D)粒子を発見した。
これらの解析は、Belleと本領域の研究者と密接な協力により進められているが、Belleの原子核研究者グループ(NPC)と定期ミーティングにより解析の議論を深め連携を強化している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度に発見した荷電をもちボトムクォーク対を含むエキゾチックハドロンZｂ(10610)とZｂ(10650)の研究をさらに進め、Zｂ(10610)→B*BおよびZｂ(10650)→B*B*への崩壊を発見し、またその中性パートナーの共鳴粒子を発見したことは、エキゾチックハドロンZｂがどのような粒子であるかを解明するうえで大きな進展があったといえる。
さらにhb粒子の輻射崩壊で新しいボトモニウムηb(2s)粒子やＢ中間子崩壊でχc1γに崩壊する新しいチャーモニウムψ(1D)粒子を発見するなどのクォーコニウム系を理解するうえで重要な成果をあげた。
また、Belleの原子核研究者グループ(NPC)との連携も進展し、物理解析の成果につながりつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も研究計画に従って、これらの研究から継続的に物理成果を発信し続ける。Bファクトリーの大量データの解析を精力的に進め、エキゾチックハドロンの構成形態を明らかにする。特に、理論研究から予言されているチャームやボトムを含んだ安定なエキゾチックメソンやバリオンの探索や、新しい解析手法の開発を進め物理解析の幅を広げる。豊富な実験データが得られるなかで、これまで以上に理論と実験、そして理論研究間の連携を強める。一方で、新しいなデータの理解に向けたブレーンストーミングも進めていく。最終年度として、エキゾチック粒子の体系的な理解を深める。
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Research Products
(12 results)
