2013 Fiscal Year Research-status Report
厳密少数粒子系計算法の確立とチャームハイパー核への応用
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24540294
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
肥山 詠美子 独立行政法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 准主任研究員 (10311359)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡 真 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (60144606)
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| Keywords | 核物理 / ハドロン |
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| Research Abstract |
本研究目的は、「無限小変位ガウスローブ法」という新しい形の基底関数を用いる独創的な少数粒子系計算法を、チャームクオークを含むバリオンであるΛc,Σcを原子核に束縛させてできるチャームハイパー核の構造を研究することである。この研究のために、必要不可欠なことをΛc-核子間の相互作用の構築である。この構築について、中間子交換力をさらに精密化することによって、Λc-核子間の特に短距離間力の構築を行った。これまで、Λc-核子間の短距離間力の相互作用に不定性が大きかったため、Λc-Nの２体がかなり深く束縛する結果を得られた。
この相互作用を使用し、ΛcNNの３体系の束縛状態の計算を行った。この３体系のスピン、パリティはJ=1/2+と3/2+の２通りを計算を行った。Λc-Nのcut off に依存するが、３体系が束縛することが分かった。、Λc-Nについて、S=1の状態が非常に引力的であるために、むしろJ=3/2+の状態がJ=1/2+の状態よりも束縛エネルギーが深くなることが分かった。また、同時にJ/Ψ粒子-核子間相互作用の構築、および、J/ΨNNの３体系の束縛の有無について考察した。その結果、NNJ/Ψ原子核は、束縛状態が存在するためには、J/Ψ-N間相互作用が、格子QCDで指摘している散乱長よりもずっと引力的なJ/Ψ-N相互作用が必要であることが分かった。
そこで、より重いJ/Ψ原子核において、束縛する可能性の有無を調べた。その結果、質量数が８くらいになると束縛する可能性があることが示唆された。今回は、ΛcN-ΣcN結合を部分をΛcNサイドに繰り込む相互作用を使用して、
少数多体系構造に適用した。来年度は、結合相互作用を陽に取り組んだ３体、４体構造計算に取り組む予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Λc-N相互作用の詳細の研究が十分に進み、一歩進めてΛcNNの３体系の束縛状態の有無について議論を進めることができた。まだ、チャームクオークを含む中間子J/Ψー原子核の束縛状態として存在について議論をすすめ、この成果を論文として発表させることが大いに意義があった。今まで、Λc-原子核の束縛状態の有無について未知の部分が大きかったが、この一連の研究によって、Λc-原子核の構造研究への道が大きく開かれたと思う。
今後は、ΛcNNNN原子核などの４体、５体系構造研究と発展可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述のように、軽いΛc-原子核の束縛状態の存在は大きな可能性であることが分かった。
そこで、現在、ＮＮＮΛc+NNNΣcのコードは完了しているので、まずは、このコードに中間子交換力理論で構築されたΛc-N相互作用を入れて束縛エネルギーを計算し、ΛcN-ΣcN結合の重要性について考察、さらには、Σc*Ｎの結合を取り入れた多体計算を行い、結合ポテンシャルの重要性についても議論を行う予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
NNΛcの３体計算を行うための準備的計算として、NNΛ-NNΣの結合３体計算を完成させた。
おりしも、nnΛ系の束縛状態の発見が実験で指摘されたので、この成果報告をすることが急務であると判断した。
また、この成果報告を４月７日～１１日に開催されたアジア・パシフィック少数多体系に関する国際会議で報告することが大変タイムリーであると判断し、次年度に繰越金として繰り越した。
４月７日～１１日に開催されたアジア・パシフィック少数多体系国際会議に出席、成果発表のための旅費に使用。
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