2015 Fiscal Year Research-status Report
波動関数と複合性から迫るハドロン共鳴状態の分子的構造の研究
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15K17649
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| Research Institution | Osaka University |
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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) (20635693)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| 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 |
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| 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事である。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候補の提案を行った。
(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 中間子束縛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。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画に加えて、幾つかの予期しない発見があった。有効模型であるカイラルユニタリー模型を用いて、Δ(1232) が無視できない πN 複合性、つまり無視できない πN 分子的成分を含む事を確認した。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。また、複合性に関連して、D 中間子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、f0(980) がストレンジクォーク対の成分を含む一方で f0(500) がそのような成分を持たないことを示した。
以上を鑑みて、本研究は当初の計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成 27 年度の研究を踏まえ、Ξ(1690) 共鳴状態の生成断面積と複合性の関係、コンパクトなハドロンとハドロン分子状態の輻射崩壊の一般的な性質の違い、格子 QCD における複合性の理論的整備、などの研究に着手した。今後、それぞれの研究をまとめるたびに論文を執筆し、研究成果を発表していきたい。
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| Causes of Carryover |
数値計算用のパソコンが想定よりも安く購入できたので、使用額が計画当初と異なった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成 28 年度は、MENU 2016、INPC 2016 などの重要な国際会議が国内外で多く開催されるので、それらに出席して本研究課題の研究成果を報告する。
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[Journal Article] Weak decays of heavy hadrons into dynamically generated resonances2016
Author(s)
E. Oset, W.-H. Liang, M. Bayar, J.-J. Xie, L. R. Dai, M. Albaladejo, M. Nielsen, T. Sekihara, F. Navarra, L. Roca, M. Mai, J. Nieves, J. Morais Dias, A. Feijoo, V. K. Magas, A. Ramos, K. Miyahara, T. Hyodo, D. Jido, M. Döring, R. Molina, H.-X. Chen, E. Wang, L. Geng, N. Ikeno, P. Fernández-Soler and Z. F. Sun
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Journal Title
Int. J. of Mod. Phys. E
Volume: 25
Pages: 1630001
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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