2019 Fiscal Year Annual Research Report
Study on exotic resonances with the heavy quark-antiquark pair
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16K05361
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| Research Institution | Japan College of Social Work |
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Principal Investigator |
竹内 幸子 日本社会事業大学, 社会福祉学部, 教授 (90251503)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀧澤 誠 昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (90297044)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2020-03-31
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| Keywords | エキゾチックハドロン / エキゾチックバリオン / ペンタクォーク / カラー8重項のバリオン / チャームクォーク系 / ハドロン物理学 / 重いクォークを含む物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、近年発見された重いクォークを含むペンタクォーク系をバリオン-メソンの共鳴状態として記述し、その構造と反応を調べること、また、同様のエキゾチックバリオンを作る可能性のある他のチャネルを探すことにある。さらに、これらの系を系統的に調べ、低エネルギー領域におけるQCDの性質についての情報を得ることである。
2019年度は、(1) 2018年度に引き続き、アイソスピン1/2のバリオン・メソン系を、軽いクォーク3個がカラー8重項に組んだコンパクトな5クォーク配位をハドロン間有効ポテンシャルとして組み込み、クォークの自由度とπメソン交換を同時に考慮した模型を用いて研究した。その結果、CERNのLHCbグループのペンタクォーク生成実験において2019年に新たに報告された、4450 MeV 領域でのダブルピークの振る舞いを説明することができた。我々の模型からは、これら2つのピークは、クォーク芯の部分のパウリブロッキング効果とスペクトロスコーピック因子、つまり芯の部分のクォーク多体効果と、πメソン交換のテンソル力項のチャネル依存性により、スピン1/2と3/2の縮退の解けたΣcDbar*の共鳴状態だと考えられる。
(2)また、ストレンジネスと重いクォーク対を含むペンタクォーク系では、udsクォークがカラー８=フレーバー１重項である配位においてクォーク多体効果とカラースピン項が共に引力的となり、エキゾチックな共鳴状態が存在しうることを示した。
(3) 更に、X(3872)を、ccbar芯-２メソン系の結合と、πメソン交換テンソル力の両方の効果を取り入れたハドロン模型によって調べ、それら２種の寄与が同程度であり、ccbar芯の存在確率も観測量と矛盾せず、近距離ではクォーク自由度、中長距離ではハドロン自由度で、ハドロン多体系の理解が可能であるという描像がここでも成立することを示した。
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