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2016 年度 実績報告書

中性子過剰核物質中のストレンジネス

計画研究

研究領域実験と観測で解き明かす中性子星の核物質
研究課題/領域番号 24105003
研究機関東北大学

研究代表者

田村 裕和  東北大学, 理学研究科, 教授 (10192642)

研究分担者 阪口 篤志  大阪大学, 理学研究科, 准教授 (70205730)
應田 治彦  国立研究開発法人理化学研究所, その他, 研究員 (60221818)
研究期間 (年度) 2012-06-28 – 2017-03-31
キーワード実験核物理 / ストレンジネス / ハイパー核 / ハイペロン核子相互作用 / K中間子原子核 / 中性子過剰ハイパー核 / ハイパー核ガンマ線分光 / ハイペロン核子散乱
研究実績の概要

(1) Σ+p, Σ-p散乱実験(J-PARC E40)のための陽子検出器(CATCH)のテストのため、2017年1月に東北大サイクロで重陽子・陽子散乱実験を行い、実験装置全体が要求性能を十分満たすこと、断面積が正しく測定できていることを確認した。その後、CATCHをJ-PARCに移設、宇宙線による較正ののち、K1.8ラインにて実際のビームを用いてテストを行った。さらに、E40実験の立ち上げとして、ビームラインや磁気スペクトロメータ系の調整を行った。
(2a) 2015年に実施した19ΛFハイパー核精密γ分光実験(E13)のデータ解析を終了し、4本のγ線を同定して19ΛF核のレベル図を構築した。特に基底状態二重項の間隔は、事前の理論予想とよく一致し、軽いハイパー核と重いハイパー核でのΛ核子相互作用がともによく理解されていることが分かった。この結果をPRLに論文発表し、KEK・東北大・J-PARC三者でプレス発表した。こうした精密分光をより重いハイパー核へと進め、Λ核子相互作用の密度依存性を調べることで、中性子星のハイペロンパズルの解決につながる可能性がある。
2b) データ取得済の中性子過剰ハイパー核6ΛHの生成実験(E10-1)について詳細な解析を完了し、バックグランドをさらに低減して生成断面積の上限を大きく下げ、結果を論文発表した。またその結果からΛN-ΣN結合を含むΛN相互作用の情報を引き出す研究を理論家(D01班の原田氏)と共同で進め、論文を投稿した。2015年にE13実験の際にデータ取得した4ΣHeハイパー核生成実験の詳細解析を進めた。
(3) 2015年にデータ収集したK中間子原子核状態の探索実験(E15)について3He(K-,pΛ)n反応のデータ解析を行い、K-pp閾値よりかなり深く束縛したK中間子束縛状態の生成を明確に示す結果を得て、国際会議等で発表した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 13件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 10件、 招待講演 10件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] ソウル国立大学/高麗大学(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      ソウル国立大学/高麗大学
  • [国際共同研究] INFN トリノ(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      INFN トリノ
  • [雑誌論文] First Determination of Level Structure of an sd-Shell Hypernucleus, 19ΛF2018

    • 著者名/発表者名
      S.B. Yang, T. Koike, K. Miwa, A. Sakaguchi, H. Tamura, M. Ukai, T. Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 120 ページ: 132505-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.120.132505

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High Statistics Σp Scattering Experiment Using High Intensity Pion Beams at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      K. Miwa, T. Koike, A. Sakaguchi, H. Tamura, M. Ukai, T. Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 17 ページ: 012009-1-6

    • DOI

      10.7566/JPSCP.17.041002

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Gamma-ray Spectroscopy of Hypernuclei -Recent Results and Prospect at J-PARC-2017

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura, T. Yamamoto, T. Koike, K. Miwa, A. Sakaguchi, M. Ukai et al. et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 17 ページ: 011004-1-11

    • DOI

      10.7566/JPSCP.17.011004

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The First Gamma-ray Spectroscopic Study of sd-shell Hypernucleus, 19ΛF2017

    • 著者名/発表者名
      S. B. Yang, T. Koike, K. Miwa, A. Sakaguchi, H. Tamura, M. Ukai, T. Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 17 ページ: 012004-1-4

    • DOI

      10.7566/JPSCP.17.012004

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neutron-Rich Λ Hypernuclei2017

    • 著者名/発表者名
      A. Sakaguchi
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 17 ページ: 011007-1-6

    • DOI

      10.7566/JPSCP.17.011007

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Search for Excited State of Σ Hypernucleus in the J-PARC E13 Experiment2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakagawa, T. Koike, K. Miwa, A. Sakaguchi, H. Tamura, M. Ukai, T. Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 17 ページ: 012009-1-4

    • DOI

      10.7566/JPSCP.17.012009

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectroscopic Study of Hyperon Resonace Below KbarN Threshold via the d(K-, n) Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      K. Inoue, S. Ajimura, T. Fukuda, H. Outa, A. Sakaguchi, T. Suzuki et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 17 ページ: 072003-1-4

    • DOI

      10.7566/JPSCP.17.072003

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Missing-mass spectroscopy with the 6Li(π-,K+)X reaction to search for 6ΛH2017

    • 著者名/発表者名
      R. Honda, T. Koike, K. Miwa, A. Sakaguchi, H. Tamura, M. Ukai, T. Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 96 ページ: 014005-1-23

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.96.014005

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectroscopic Experiment of Λ(1405) via the In-flight d(K-, n) Reaction at J-PARC K1.8BR2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kawasaki, S. Ajimura, T. Fukuda, H. Outa, A. Sakaguchi, T. Suzuki et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 13 ページ: 020018-1-5

    • DOI

      10.7566/JPSCP.13.020018

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Study of the Kbar-Nucleus Interaction by Using the 12C(K-, p) Reaction at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichikawa, K. Miwa, A. Sakaguchi, H. Tamura, M. Ukai, T. Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 13 ページ: 020007-1-5

    • DOI

      10.7566/JPSCP.13.020007

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Studies of high density baryon matter with high intensity heavy-ion beams at J-PARC2016

    • 著者名/発表者名
      H. Sako, A. Sakaguchi, H. Tamura et al.
    • 雑誌名

      Nucl. Phys. A

      巻: 956 ページ: 850-853

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysa.2016.03.030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of the elementary (K-,n) reactions to search for the KbarNN bound state via the 3He(K-,n) reaction at J-PARC2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaga, S. Ajimura, T. Fukuda, H. Outa, A. Sakaguchi, T. Suzuki et al.
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1735 ページ: 040007-1-6

    • DOI

      10.1063/1.4949411

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] High resolution spectroscopic study of 10ΛBe2016

    • 著者名/発表者名
      T. Gogami, S. N. Nakamura et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 93 ページ: 034314-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.93.034314

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectroscopy of the neutron-rich hypernucleus 7ΛHe from electron scattering2016

    • 著者名/発表者名
      T. Gogami, S. N. Nakamura et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 94 ページ: 021302-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.94.021302

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Experimental studies of high density baryonic matter with and without strangeness2017

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      XVII International Conference on Hadron Spectroscopy and Structure (Hadron2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hadrons in medium2017

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      21st Particles and Nuclei International Conference (PANIC2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prospect for Hypernuclear Studies at J-PARC K1.1 Beam Line2017

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      International Workshop on "Advances and open problems in low-energy nuclear and hadronic STRAngeness physics"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hypernuclear physics with kaon beams2017

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      EMMI Workshop on anti-matter, hyper-matter and exotica production at the LHC
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Experimental Approaches to Strangeness in Neutron Stars2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos (NIC14)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent Progress in Hypernuclear Physics2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      25th International Nuclear Physics Conference (INPC2016)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 重イオンビームによるハイパー核研究2016

    • 著者名/発表者名
      田村裕和
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会 「J-PARC重イオン衝突実験が拓く高密度・稀現象の物理」シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Strangeness nuclear physics and neutron stars2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      Conference in the YIPQS long-term and Nishinomiya-Yukawa memorial workshop "Compact stars and gravitational waves"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Welcome address and the Neutron Star Matter project2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      International Symposium on Neutron Star Matter (NSMAT2016) -Recent Progress in Observations, Experiments and Theories-
    • 国際学会
  • [学会発表] Search for deeply-bound K-pp states in 3He(K-, pΛ)n reaction - Recent results from J-PARC E15 experiment2016

    • 著者名/発表者名
      H. Outa
    • 学会等名
      International Symposium on Neutron Star Matter (NSMAT2016) -Recent Progress in Observations, Experiments and Theories-
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Study of the ΣN interaction from the Σ+p scattering experiment2016

    • 著者名/発表者名
      K. Miwa
    • 学会等名
      International Symposium on Neutron Star Matter (NSMAT2016) -Recent Progress in Observations, Experiments and Theories-
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 実験と観測で解き明かす中性子星の核物質

    • URL

      http://lambda.phys.tohoku.ac.jp/nstar/

  • [備考] J-PARCハドロン実験施設で"奇妙な粒子" が原子核の荷電対称性を破る現象を発見

    • URL

      http://www.kek.jp/ja/NewsRoom/Release/20151125150000/

  • [備考] 重いハイパー核の構造解明に成功-中性子星の内部構造を理解する手がかりにー

    • URL

      https://www2.kek.jp/ipns/ja/release/hyper/

  • [学会・シンポジウム開催] International Symposium on Neutron Star Matter (NSMAT2016) -Recent Progress in Observations, Experiments and Theories-2016

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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