Role of chiral symmetry in In-medium propaties of hadrons and partial restoration of chiral symmetry

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K05449
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology (2018-2021); Tokyo Metropolitan University (2017)
• Principal Investigator: JIDO Daisuke 東京工業大学, 理学院, 教授 (30402811)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ハドロン物理 / カイラル対称性 / カイラル対称性の部分的回復 / ダイクォーク / カイラル有効理論

Outline of Final Research Achievements

This study discusses the role of the chiral symmetry in in-medium hadron properties in order to understand partial restoration of chiral symmetry in nuclear medium systematically and also to establish chiral effective theories for mesons in nuclear matter. The in-medium chiral effective theory for pion is extended to isospin asymmetric nuclear matter and the in-medium quark condensate, pion masses, pion decay constant and wavefunction renormalization are calculated. The estimation of the in-medium modification of kaon by using experimental data for the kaon-nucleon elastic scattering and the investigation of the structure of the eta' mesonic nuclei are performed. In addition, the existence of diquark is discussed by the properties of the heavy hadrons.

Free Research Field

原子核ハドロン物理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は物質の質量の起源の謎に迫る研究の一端を担っており、物質の成り立ちを明らかにする。本研究において、強い相互作用の真空構造を複雑にしているクォーク凝縮が原子核中でその大きさが減少していることを計算で示し、原子核中で真空構造が変化している可能性を確認した。また、クォーク二つから構成されるダイクォークが重いハドロンの中で重要な構成要素となり得ることを見いだした。