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2022 Fiscal Year Research-status Report

Diversity of nuclear matter properties in heavy-ion collisions and Equation of State of asymmetric nuclear matter

Research Project

Project/Area Number 19K14709
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

池野 なつ美  鳥取大学, 農学部, 講師 (30756086)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords重イオン衝突 / π中間子生成 / 核物質の状態方程式 / 輸送模型 / エキゾチックハドロン / 分子状態
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、微視的な輸送模型を用いて低中エネルギー領域における重イオン衝突を計算することにより、高密度非対称核物質における状態方程式(対称エネルギーの密度依存性)の情報を引き出すことを目的としている。また、重イオン衝突では、各時刻で温度や密度が異なる多彩な核物質となるため、様々な状況下で核子系や中間子の現象・性質を理解することも目指している。本年度は、π中間子やΔ共鳴のポテンシャルの影響を正しく取り入れるように改良した輸送模型(AMD+sJAM)を用いることで、理研でのSn+Snの重イオン衝突実験の荷電π中間子生成データを再現できるようになってきた。特に、核子のポテンシャルの運動量依存性が、Δ共鳴生成やπ中間子生成に強い影響を及ぼすことが分かってきた。
原子核中おけるπ中間子の性質やハドロンの生成・性質を理解するために、深く束縛されたπ中間子原子や3つの中間子からなるエキゾチックハドロンの研究を進めた。π中間子原子については、高精度π中間子原子実験からどの程度πNσ項(σπN)の値を正確に決定できるかに着目し、σπN項に対する深く束縛されたπ中間子原子の観測量の計算を行った。この研究成果は国際学術論文に掲載された。また、観測された深く束縛されたπ中間子原子生成の実験データから、π中間子の束縛エネルギー・崩壊幅、π中間子-原子核間の相互作用を高精度に決定し、クォーク凝縮の量の減少を非常に高精度で決定する研究に携わり、カイラル対称の部分的回復に関する知見を得ることができた。ハドロン生成の研究としては、新しいエキゾチックハドロンの候補として、3つの中間子の束縛系(D*D*K*barやB*B*K*)の可能性について研究を行い、その束縛エネルギーや崩壊幅を理論的に見積もり、これらの成果を国際学術論文として出版した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

π中間子やΔ共鳴のポテンシャルの影響を正しく取り入れるように改良した輸送模型(AMD+sJAM)を用いることで、理研でのSn+Snの重イオン衝突実験の荷電π中間子生成データを再現できるようになってきたため。また、深く束縛されたπ中間子原子に関する理論・実験研究を論文としてまとめることができたため。

Strategy for Future Research Activity

AMD+sJAM輸送模型にπ中間子のポテンシャルの効果を取り入れ、重イオン衝突反応の計算を行い、π中間子のポテンシャルのよる荷電π中間子生成の影響を調べる。深く束縛されたπ中間子原子の研究で得られた知見を用いて、重イオン衝突反応における核媒質中π中間子の性質変化についても調べる。

Causes of Carryover

2020年度に現地参加を予定していた学会や研究会が中止やオンラインになったため、次年度使用が生じた。翌年度に学会や研究会の参加や共同研究の旅費に使用する。

  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 4 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Valencia University/Murcia University(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      Valencia University/Murcia University
  • [Int'l Joint Research] Kocaeli University(トルコ)

    • Country Name
      TURKEY
    • Counterpart Institution
      Kocaeli University
  • [Int'l Joint Research] Universidad Nacional Autonoma de Mexico(メキシコ)

    • Country Name
      MEXICO
    • Counterpart Institution
      Universidad Nacional Autonoma de Mexico
  • [Int'l Joint Research] Michigan State University/Texas A&M(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Michigan State University/Texas A&M
  • [Int'l Joint Research] Guangxi Normal University/SINAP, Shanghai(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Guangxi Normal University/SINAP, Shanghai
  • [Journal Article] Molecular states of D*D*K*bar nature2023

    • Author(s)
      Ikeno N.、Bayar M.、Oset E.
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 107 Pages: 034006

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.107.034006

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Predictions of superexotic heavy mesons from K*B(*)B* interactions2023

    • Author(s)
      Bayar M.、Ikeno N.、Roca L.
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 107 Pages: 054042

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.107.054042

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chiral symmetry restoration at high matter density observed in pionic atoms2023

    • Author(s)
      Nishi Takahiro、Itahashi Kenta、他、piAF Collaboration
    • Journal Title

      Nature Physics

      Volume: - Pages: 1-8

    • DOI

      10.1038/s41567-023-02001-x

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Pion-nucleon sigma term σπN and deeply bound pionic atoms2023

    • Author(s)
      Ikeno Natsumi、Nishi Takahiro、Itahashi Kenta、Nose-Togawa Naoko、Tani Akari、Hirenzaki Satoru
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2023 Pages: 033D03

    • DOI

      10.1093/ptep/ptad031

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transport model comparison studies of intermediate-energy heavy-ion collisions2022

    • Author(s)
      Wolter Hermann、Colonna Maria、Cozma Dan、Danielewicz Pawel、Ko Che Ming、Kumar Rohit、Ono Akira、Tsang ManYee Betty、Xu Jun、Zhang Ying-Xun、Bratkovskaya Elena、Feng Zhao-Qing、Gaitanos Theodoros、Le Fevre Arnaud、Ikeno Natsumi、他
    • Journal Title

      Progress in Particle and Nuclear Physics

      Volume: 125 Pages: 103962~103962

    • DOI

      10.1016/j.ppnp.2022.103962

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Interpretation of the Ωc→π+Ω(2012)→π+(K-Ξ) relative to Ωc→π+K-Ξ from the Ω(2012) molecular perspective2022

    • Author(s)
      Ikeno Natsumi、Liang Wei-Hong、Toledo Genaro、Oset Eulogio
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 106 Pages: 034022

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.106.034022

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Isoscaling in central Sn+Sn collisions at 270 MeV/u2022

    • Author(s)
      Lee J. W.、Tsang M. B.、Tsang C. Y.、Wang R.、Barney J.、Estee J.、Isobe T.、Kaneko M.、Kurata-Nishimura M.、Lynch W. G.、Murakami T.、Ono A.、Souza S. R.、Ahn D. S.、Atar L.、Aumann T.、Baba H.、Boretzky K.、他
    • Journal Title

      The European Physical Journal A

      Volume: 58 Pages: 201

    • DOI

      10.1140/epja/s10050-022-00851-2

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Pion-Nucleon Sigma Term by Deeply Bound Pionic Atoms2022

    • Author(s)
      Ikeno N.、Nishi T.、Itahashi K.、Nose-Togawa N.、Tani A.、Hirenzaki S.
    • Journal Title

      Acta Physica Polonica A

      Volume: 142 Pages: 342~346

    • DOI

      10.12693/APhysPolA.142.342

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical Study of Deeply Bound Pionic Atoms with an Introduction to Mesonic Nuclei2022

    • Author(s)
      Hirenzaki Satoru、Ikeno Natsumi
    • Journal Title

      Handbook of Nuclear Physics, Springer, Singapore

      Volume: - Pages: 1~31

    • DOI

      10.1007/978-981-15-8818-1_35-1

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The Zcs and D*D*K*bar states based on the molecular picture2023

    • Author(s)
      Natsumi Ikeno
    • Organizer
      INT Workshop “Accessing and Understanding the QCD Spectra
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中性子・陽子ポテンシャルの運動量依存性がπ中間子生成に与える影響2023

    • Author(s)
      池野なつ美、小野章
    • Organizer
      日本物理学会 2023年春季大会
  • [Presentation] (d,3He)反応による深く束縛されたπ中間子原子生成と原子核内π中間子の性質2022

    • Author(s)
      池野なつ美
    • Organizer
      RCNP研究会「原子核反応研究の最近の話題と展望
  • [Presentation] Sensitivity of the deeply bound pionic atoms to the pion-nucleon sigma term2022

    • Author(s)
      Natsumi Ikeno
    • Organizer
      the 4th Jagiellonian Symposium on Advances in Particle Physics and Medicine
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Molecular picture of Omega(2012)2022

    • Author(s)
      Natsumi Ikeno
    • Organizer
      QNP2022 - The 9th International Conference on Quarks and Nuclear Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A consistent treatment of nucleon and Delta potentials for pion production in heavy-ion collisions2022

    • Author(s)
      Natsumi Ikeno, Akria Ono
    • Organizer
      NuSym22, X International Symposium on Nuclear Symmetry Energy
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Consistency of the molecular picture of Ω(2012) with the latest Belle results2022

    • Author(s)
      Natsumi Ikeno
    • Organizer
      Baryons 2022 - International Conference on the Structure of Baryons
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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