2023 Fiscal Year Annual Research Report
Xi hyperons and strangeness nuclear physics
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19K03849
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
河野 通郎 大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (40234710)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | Ξハイペロン / カイラル有効場理論 / バリオン間相互作用 / 核物質計算 / 核媒質内Ξポテンシャル / Ξ生成スペクトル / ３体力の部分波展開 / 散乱のFaddeev方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私達の日常の世界は、クォークのレベルで存在する６積額のクォークのうち、軽い２つのアップとダウンクォークで構成される陽子と中性子（核子と呼ぶ）が束縛した原子核が基本的な要素である。少し重いストレンジクォークの自由度は実在していないが、宇宙の進化過程などで現れる高エネルギーあるいは高密度下では役割を果たすと考えられる。ストレンジクォークを1つ含むΛおよびΣハイベ口ン、そして２つ含むΞハイペロンが核子や原子核とどのように相互作用するかを解明することは、クォークが形作るバリオン世界の全体像を理解するための基本的課題である。私は、核子間相互作用に基礎をおいて原子核の構造と反応を微視的に理解する研究を手掛け、対象を核媒質中のΛおよびΣの性質の研究に拡張してきた。その先の課題としてΞハイペロンの問題に取り組む。核媒質中でのΞと核子の相互作用を考えるには、ΛやΣとの結合を考慮しなければならず、これまでの研究の蓄積に基づく総合的な扱いが必須である。近年、バリオン間相互作用の理論的記述に進展があり、クォークレベルの標準理論である量子色力学に基礎を置くカイラル有効場理論を用いたパラメータ化が進み、核子間相互作用について２核子の散乱実験データを精度良く再現する相互作用記述が得られている。その枠組をハイペロンと核子に適用する研究も進んでいる。この研究課題では、その予測性が高いと考えられるパリオン間相互作用を用いて、原子核中でのΞハイペロンの存在様式を理論的に考察する。世界的に、Ξを生成して原子核との相互作用を調べる実験が進行中であり、日本でも大強度陽子加速器施設においてΞと原子核の束縛状態や(K-,K+)反応による原子核上でのΞ生成スベクトルを測定する実験が進行し、新しいデータが得られている。これらに対し、現象論的な解析に収まらない、バリオン間相互作用に基づく微視的記述に基礎を置く解析を行う。
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