超高エネルギー宇宙線と地球大気相互作用の量子色力学に基づく定量的解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22340064
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 板倉 数記 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (30415046)
• 研究分担者: 奈良 寧 国際教養大学, 国際教養学部, 教授 (70453008)
• 連携研究者: 藤井 宏次 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (10313173) ; 笠原 克昌 早稲田大学, 理工学術院・理工学研究所, 招聘研究員 (00013425) ; 堀田 直己 宇都宮大学, 教育学部, 教授 (60157039) ; 毛受 弘彰 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 特任助教 (10447849) ; 熊野 俊三 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (10253577) ; 齋藤 晃一 東京理科大, 理工学部, 教授 (40170500) ; 平井 正紀 日本工業大学, 機械工学科, 非常勤講師 (10360629) ; 奈良 寧 国際教養大学, 国際教養学部, 教授 (70453008)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 高エネルギーハドロン散乱 / 宇宙線空気シャワー / ハドロン相互作用模型 / カラーグラス凝縮

研究概要

宇宙から飛来する高エネルギー粒子である宇宙線は、地上での加速器実験で生成できない程の膨大なエネルギーを持つものまで存在し、主に陽子や原子核と考えられている。それらは地球大気と衝突する「高エネルギーハドロン散乱」を端緒として「空気シャワー」という多重粒子生成現象を引き起こす。本研究では、2000年以降急速に発展した、高エネルギーハドロン散乱に於ける新しい視点である「カラーグラス凝縮(CGC)」と呼ばれる状態を取り込んだ新しいシミュレーションコードの作成を目指し、その第一歩として最初の衝突部分を記述する「CGC+HIJING模型」というイベント・ジェネレータを作成した。

研究成果

• [雑誌論文] Heavy quark pair production in high energy pA collisions : Open heavy flavors (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii, K
  • 雑誌名: Watanabe, Nucl. Phys 巻: A920 ページ: 78-93
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heavy quark pair production in high energy pA collisions : Quarkonium (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii, K
  • 雑誌名: Watanabe, Nucl. Phys 巻: A915 ページ: 1-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] CGC predictions for p+Pb collisions at the LHC (2013)
  • 著者名/発表者名: J.L. Albacete, A. Dumitru, H. Fujii, Y. Nara
  • 雑誌名: Nucl. Phys 巻: A897 ページ: 1-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scaling of fluctuations in pp and pA collisions, and eccentricities in relativistic heavy-ion collisions (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Dumitru and Y. Nara
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 85 ページ: 034907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Forward hadron productions at collider energies in CGC framework (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii, K. Itakura, Y. Nara
  • 雑誌名: Prog. Theor. Phys. Suppl 巻: 193 ページ: 216-219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Forward particle productions at RHIC and the LHC from CGC within local rcBK evolution (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii, K. Itakura, Y. Kitadono, Y. Nara
  • 雑誌名: J. Phys 巻: G38 ページ: 124125
  • 査読あり
• [学会発表] CGC, Glasma, and Strong Fields (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Itakura
  • 学会等名: ALICE physics analysis workshop
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2014-03-03
  • 招待講演
• [学会発表] CGC interaction within HIJING model at forward rapidity (2013)
  • 著者名/発表者名: W. Deng(発表者), H. Fujii, K. Itakura, and Y. Nara
  • 学会等名: High-Energy Scattering at Zero Degree
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20130302-04
  • 招待講演
• [学会発表] Heavy quarks from CGC in pA collisions (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii
  • 学会等名: New Frontier in QCD 2013
  • 発表場所: 京大基礎物理学研究所
  • 年月日: 2013-12-06
  • 招待講演
• [学会発表] Gluon distribution from CGC (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Nara
  • 学会等名: Initial State Fluctuation and Final State Correlation
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2013-08-11
  • 招待講演
• [学会発表] LHC におけるp+Pb 衝突のカラーグラス凝縮に基づいたモデルによる解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奈良寧(発表者), J.L. Albacete, A. Dumitru, 藤井宏次
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] Forward particle production in proton-nucleus collisions at the LHC (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii
  • 学会等名: International Conference on Heavy Ion Collisions in the LHC Era
  • 発表場所: Quy Nhon, Vietnam
  • 年月日: 20120715-21
  • 招待講演
• [学会発表] カラーグラス凝縮に基づく前方領域ハドロン生成の理解II (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤井宏次(発表者), 板倉数記, 奈良寧
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Forward hadron productions at collider energies in CGC framework (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii
  • 学会等名: 41th International Symposium on Multiparticle Dynamics (ISMD 2011)
  • 発表場所: 広島,宮島
  • 年月日: 20110926-30
  • 招待講演
• [学会発表] Forward particle productions at RHIC and the LHC from CGC within local rcBK evolution (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii
  • 学会等名: 22nd International Conference on Ultra-relativistic Nucleus-Nucleus Collisions (QM2011)
  • 発表場所: Annecy, France
  • 年月日: 20110523-28
• [学会発表] カラーグラス凝縮に基づく前方領域ハドロン生成の理解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井宏次(発表者), 板倉数記, 北殿義雄, 奈良寧
  • 学会等名: 日本物理学会 2011年度秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] カラーグラス凝縮に基づくLHC実験の理論的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北殿義雄(発表者), 板倉数記, 藤井宏次, 奈良寧
  • 学会等名: 日本物理学会 第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(地震の影響で中止となったが,発表資料が公開された)
  • 年月日: 2011-03-26
• [備考]
  • URL: http://www-conf.kek.jp/past/hadron/QCDCR/