| 研究課題/領域番号 |
20K14478
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
山口 康宏 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 博士研究員 (00733932)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | エキゾチックハドロン / ヘビーハドロン / ハドロン間相互作用 / パイオン交換力 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は以下の研究課題について成果をあげた。
(1)コンパクト5クォークとハドロン分子を考慮したPcペンタクォークの構造研究:近年、LHCb実験よりPcペンタクォークと呼ばれる新たなハドロン共鳴の報告がなされた。その崩壊過程よりPcは少なくとも5クォークからなるエキゾチック構造を持つことが示唆される。この構造を説明するため、本研究ではこれまで独立に考えられてきたコンパクト5クォーク状態とハドロン分子状態の双方を考慮した解析が行われた。Feshbach射影を用い、コンパクト5クォーク状態からの寄与はハドロン間近距離力として取り入れられた。それに加えてパイオン交換力を導入し、ヘビーメソン-バリオン系の解析が行われた。その結果、得られた共鳴状態はLHCb実験の質量と崩壊幅を説明し、加えて未だ報告のない新たな共鳴状態の予言も行われた。また、取り入れられたハドロン相互作用の働きも議論され、コンパクト状態との結合から導かれた近距離力はエネルギー準位の構造決定に支配的な働きをし、パイオン交換力のテンソル項は崩壊幅の説明に重要な働きをすることが得られた。
(2)ペンタクォーク共鳴の寄与を取り入れたチャームハドロン光生成の研究:今後期待されるチャームハドロンの光生成実験を想定し、Pcペンタクォーク共鳴の寄与を取り入れた反Dメソン-Lambda_cバリオンの生成断面積の予言が行われた。手法としてこれまでハイペロン光生成で成功してきたレッジェ+共鳴模型が用いられた。チャームハドロン相互作用には不定パラメータも多いため、断面積のパラメータ依存性が調べられた。得られた成果は今後の光生成実験のサポートとなることが期待される。
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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
コンパクト5クォーク状態との結合を考慮することで、チャームメソン-チャームバリオン間近距離力の模型の構築を行った。このことは、本研究課題の目的の一つであるハドロン相互作用の構築に対して重要な成果である。また、LHCb実験より報告されたPcペンタクォークへの応用がなされ、メソン-バリオン2体系のシュレディンガー方程式の解析と共鳴状態の性質解明も行うことができた。これら成果で開発・運用された相互作用構築法や数値計算法は他の系へ応用することも可能である。当研究は概ね順調に進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
クォークコアとハドロン分子の混合の考えを用いて、次年度は他のエキゾチックハドロンの候補であるX(3872)などへの応用を行う。X(3872)でも実験観測よりクォークコア成分の存在が示唆されており、その性質解明を行う。また、2020年末に報告されたPcのストレンジネスパートナーであるPcsペンタクォークについての解析も行う。これらエキゾチック状態の性質解明とハドロン相互作用の役割について議論を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度はCOVID-19の影響により多くの国内外研究会が中止もしくは延期となり、やむを得ず出張を中止した。次年度は延期となった研究会への旅費や、オンライン会議への参加環境の整備費用としての使用を計画している。
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