| 研究課題/領域番号 |
15K17671
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
井坂 政裕 大阪大学, 核物理研究センター, 特別研究員(PD) (40708434)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ハイパー核 / バリオン間相互作用 / バリオン間三体力 |
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| 研究実績の概要 |
ハイパー核は、通常の核にｓクォークを含むバリオン(ハイペロン)が加わったバリオン多体系である。本研究の目的は、ラムダ粒子が核の様々な構造・変形状態に結合することで現れる新奇な状態を明らかにするとともに、ハイパー核の定量的な構造計算によってハイペロンを含むバリオン間三体力のハイパー核における効果を理論的に解明することである。具体的課題として、(1)“ラムダ粒子の結合で現れる新奇な回転帯の構造と生成断面積の予言”及び(2)“ラムダ粒子の束縛エネルギーの系統的予言とバリオン間三体力の効果”に取り組む計画である。
本年度は、昨年度の引き続き、主に課題(2)に取り組んだ。課題(2)では、中性子星の理論研究で存在が議論されているバリオン間三体力が、相互作用の密度依存性を通して、地球上の実験で生成可能なハイパー核の束縛エネルギーにどのような影響を与えるのかを明らかにする。
そこで、昨年度から引き続き、まずは三体力を加えない場合(二体力のみ)について分析を行った。その結果、原子核の変形がラムダ粒子の束縛エネルギーに大きく影響するため、ハイパー核のエネルギーから相互作用の情報を引き出すためには、それを適切に記述する必要があることがわかった。
次に、三体力を加えて同様の分析を行った。その結果、三体力効果はハイパー核のエネルギーに影響を与えるが、その影響は基にする二体相互作用模型に依存することがわかった。この結果から、中性子星の観測を説明できる三体力の存在を仮定すれば、既存の相互作用模型に制約を加え、模型を選別できる可能性があることを示している。反対に、ハイペロン散乱実験等で2体相互作用が決定されれば、ハイパー核の系統的なデータから三体力の存在を確かめることができる可能性がある。
これらの成果について、関連する学会や国際研究会で報告した後、誌上論文として投稿(１編出版済、１編受理済み・印刷中)した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ハイパー核の束縛エネルギーにおけるバリオン間三体力の効果については、それを調べるために不可欠な点であるハイパー核の構造計算の重要性を具体的に示し、誌上論文として発表することができた。さらに、それに引き続き、束縛エネルギーにおける三体力効果の模型依存性についても明らかにすることできた。
一方で、本研究による計算結果は既存の実験データを系統的には非常に良く再現できているものの、個々のハイパー核では実験のエネルギースペクトルと異なる傾向のものがあった。これらは相互作用模型の不定性に起因している部分と考えられる。今後は、こうした実験との違いが相互作用のどの部分の性質の違いから来ているのか、分析する必要があると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
課題(2)“ラムダ粒子の束縛エネルギーの系統的予言とバリオン間三体力の効果”については、当初予定していたハイパー核エネルギーの分析は昨年度までに実施できた。しかし、上に挙げたように、今回の計算では、二体力の相互作用模型の不定性から来る三体力効果の模型依存性が明確に現れたため、その原因をさらに分析する必要がある。そこで、課題(2)については、二体相互作用模型の性質に着目し、その不定性とエネルギースペクトルとの関係を引き続き分析する。課題(1)“ラムダ粒子の結合で現れる新奇な回転帯の構造と生成断面積の予言”については、今後、ハイパー核生成断面積を計算する部分について模型の拡張をさらに進め、数値計算を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
主な理由は、当初予定していたイタリアでの国際会議への参加を取りやめたためである。その出張のための渡航費、宿泊・滞在費の他、会議参加費を当該予算から支出する予定であった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
得られた成果を関連する国内外の研究会・学会等で発表するため、出張旅費と会議参加費の大幅な増額が見込まれる。また、共同研究者との打ち合わせのため、出張を計画している他、研究の進行状況に必要に応じで招聘する予定である。そのための旅費・滞在費としても使用する。
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