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2019 年度 実績報告書

重いクォークを含むエキゾチックバリオン共鳴の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05361
研究機関日本社会事業大学

研究代表者

竹内 幸子  日本社会事業大学, 社会福祉学部, 教授 (90251503)

研究分担者 瀧澤 誠  昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (90297044)
研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2020-03-31
キーワードエキゾチックハドロン / エキゾチックバリオン / ペンタクォーク / カラー8重項のバリオン / チャームクォーク系 / ハドロン物理学 / 重いクォークを含む物理
研究実績の概要

本研究の目的は、近年発見された重いクォークを含むペンタクォーク系をバリオン-メソンの共鳴状態として記述し、その構造と反応を調べること、また、同様のエキゾチックバリオンを作る可能性のある他のチャネルを探すことにある。さらに、これらの系を系統的に調べ、低エネルギー領域におけるQCDの性質についての情報を得ることである。
2019年度は、(1) 2018年度に引き続き、アイソスピン1/2のバリオン・メソン系を、軽いクォーク3個がカラー8重項に組んだコンパクトな5クォーク配位をハドロン間有効ポテンシャルとして組み込み、クォークの自由度とπメソン交換を同時に考慮した模型を用いて研究した。その結果、CERNのLHCbグループのペンタクォーク生成実験において2019年に新たに報告された、4450 MeV 領域でのダブルピークの振る舞いを説明することができた。我々の模型からは、これら2つのピークは、クォーク芯の部分のパウリブロッキング効果とスペクトロスコーピック因子、つまり芯の部分のクォーク多体効果と、πメソン交換のテンソル力項のチャネル依存性により、スピン1/2と3/2の縮退の解けたΣcDbar*の共鳴状態だと考えられる。
(2)また、ストレンジネスと重いクォーク対を含むペンタクォーク系では、udsクォークがカラー8=フレーバー1重項である配位においてクォーク多体効果とカラースピン項が共に引力的となり、エキゾチックな共鳴状態が存在しうることを示した。
(3) 更に、X(3872)を、ccbar芯-2メソン系の結合と、πメソン交換テンソル力の両方の効果を取り入れたハドロン模型によって調べ、それら2種の寄与が同程度であり、ccbar芯の存在確率も観測量と矛盾せず、近距離ではクォーク自由度、中長距離ではハドロン自由度で、ハドロン多体系の理解が可能であるという描像がここでも成立することを示した。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Istituto Nazionale di Fisica Nucleare(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
  • [雑誌論文] Pc pentaquarks with chiral tensor and quark dynamics2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Yasuhiro、Garcia-Tecocoatzi Hugo、Giachino Alessandro、Hosaka Atsushi、Santopinto Elena、Takeuchi Sachiko、Takizawa Makoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 ページ: 1-7

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevD.101.091502

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Heavy hadronic molecules with pion exchange and quark core couplings: a guide for practitioners2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Yasuhiro、Hosaka Atsushi、Takeuchi Sachiko、Takizawa Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics

      巻: 47 ページ: 053001(1~67)

    • DOI

      https://doi.org/10.1088/1361-6471/ab72b0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] バリオン-メソン散乱におけるカラー8重項共鳴の研究2020

    • 著者名/発表者名
      竹内幸子
    • 学会等名
      日本物理学会 第75回年次大会(2020年)
  • [学会発表] X(3872) by a quark-hadron hybrid model with the OPEP S-D-wave coupling2020

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Takeuchi
    • 学会等名
      Workshop on “Physics of heavy-quark and exotic hadrons”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 重いクォーク対を含むストレンジネス・ペンタクォークについて2019

    • 著者名/発表者名
      竹内幸子
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [学会発表] 5クォーク状態との結合を含むヘビークォーク有効模型によるヒドゥンチャームペンタクォークの研究2019

    • 著者名/発表者名
      瀧澤誠
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [学会発表] Strange pentaquarks with a hidden heavy quark-antiquark pair2019

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Takeuchi
    • 学会等名
      18th International Conference on Hadron Spectroscopy and Structure (HADRON 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of the color-octet configurations in the exotic hadrons2019

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Takeuchi
    • 学会等名
      Workshop on Exotic hadrons from the quark model and new aspect of QCD
    • 招待講演
  • [学会発表] Heavy Quark Spin Symmetry with Chiral Tensor Dynamics in the Light of the Recent LHCb Pentaquarks2019

    • 著者名/発表者名
      M. Takizawa
    • 学会等名
      Diquark correlations in Hadron Physics: Origin, Impact and Evidence
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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