2016 Fiscal Year Annual Research Report
Challenge to experimental detection of the most intense magnetic field in the universe utilyzing non-central nucleus-nucleus collisions and to non-linear quantum electrodynamics
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26610071
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
志垣 賢太 広島大学, 理学研究科, 准教授 (70354743)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高強度磁場 / 高エネルギー原子核衝突 / 仮想光子 / 偏光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強い相互作用における CP 非保存の議論も含めて注目される、高エネルギー原子核の偏芯衝突における宇宙最高強度磁場の生成に対して、直接生成光子に着目した複数の測定量を提案し、世界初の直接検出に挑む研究課題である。前段階として、量子電磁力学計算および高エネルギー原子核衝突の流体・粒子描像複合模型計算の助けを得て、現存衝突型加速器において、直接生成仮想光子の非等方生成、偏極、崩壊電子・陽電子対非対称性の 3 測定量が検出可能な領域との、定量的見積を確立した。熱的光子探索において実光子以上に有効な手段と示した仮想光子測定に特化する新着想により、高エネルギー原子核衝突反応における高強度磁場生成の初検証と、電子の臨界磁場を超えた量子電磁力学の非線形領域に初めて実験的に踏込む新規な研究舞台の創始を目指した。
LHC 加速器 ALICE 実験および RHIC 加速器 PHENIX 実験において、原子核相互偏芯衝突からの直接生成仮想光子の非等方生成と偏極について、電子・陽電子対に着目して測定および物理解析を推進した。圧倒的多数の背景雑音成分を精度よく差引き、系統誤差を充分に抑込んで物理議論を可能とした。さらに、従来の衝突反応平面に加えて衝突系の巨視的回転方向の衝突事象毎の測定を利用し、仮想光子の崩壊電子・陽電子対との幾何学相関解析によって高強度磁場生成のより直接的な検証を試みた。高エネルギー原子核衝突反応における高強度磁場生成の確実な検出に向け、既存の手法と議論を見直し、新規手法確立への着実な進展を得た。併せて、高強度磁場生成と CP 非保存に起因するカイラル磁気異常効果に関する物理議論を進展させた。
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[Journal Article] Proceedings, 25th International Conference on Ultra-Relativistic Nucleus-Nucleus Collisions (Quark Matter 2015) : Kobe, Japan, September 27-October 3, 20152016
Author(s)
Y. Akiba, S. Esumi, K. Fukushima, H. Hamagaki, T. Hatsuda, T. Hirano, K. Shigaki (ed.)
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Journal Title
Nucl. Phys. A
Volume: 956
Pages: 1-974
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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