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2023 年度 実施状況報告書

閾値近傍のエキゾチックハドロンの観測量への影響と内部構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K03637
研究機関東京都立大学

研究代表者

兵藤 哲雄  東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (60539823)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードエキゾチックハドロン / 運動量相関関数 / ハドロン分光学
研究実績の概要

以下の4つの課題について成果をあげた。
(1)LHCのALICE実験によるpp衝突において、Lambda K+-相関関数を測定した。これらの相関関数をLednicky-Lyuboshits公式を用いて解析し、従来より高い精度でLambda K+-散乱長および有効レンジを抽出し、Xi(1620)共鳴の存在を確認した。
(2) メソン・バリオン散乱を記述するカイラルユニタリー法を用いて,Belle実験が示唆するような閾値より低いエネルギーを持ち、比較的崩壊幅が狭いXi(1620)を記述する模型と、ALICE実験の決定したK-Lambda散乱長を再現する模型を構築し、それぞれの模型にあらわれる共鳴極の性質を解明した。また、実験の誤差を考慮した上で、2つの実験結果の整合性を定量的に議論した。
(3) クォーク間ポテンシャルとハドロン間ポテンシャルをチャンネル結合の観点から解析し,フェッシュバッハの方法に基づいた有効ポテンシャルを構築した。X(3872)を記述するようなccbar状態とD0 D*0状態の結合したポテンシャル模型を構築し、局所近似の性質を位相差の再現性などをもとに議論した。
(4) 低エネルギー普遍性の観点から、有効場の理論を用いて弱束縛状態の複合性について議論した。崩壊およびチャンネル結合は閾値チャンネル以外の成分の割合を増加させるため、閾値チャンネルの複合性は抑制されることを定量的に示した。具体的な例として、閾値近傍のエキゾチックハドロンであるTccとX(3872)の構造を複合性を用いて評価した。結果として、Tccの構造に対してはチャンネル結合が,X(3872)の構造に対しては崩壊の寄与がそれぞれ重要であることが分かった。

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

研究計画で予定していたXi(1620)共鳴状態の解析、クォーク自由度が混合したハドロンポテンシャルの解析、崩壊幅およびチャンネル結合の効果を取り入れた複合性の研究、を完了することができた。ALICE実験グループとの連携を強化し、Lambda K+-相関関数の測定の理論解析を担当した。研究結果は原著論文およびセミナー、国際会議での招待講演などで発表した。

今後の研究の推進方策

相関関数の理論計算については、これまで研究対象とされてきたハドロン系だけでなく、alpha粒子など原子核を含んだ系に対象を広げ、相関関数の性質を明らかにする。また、K-Lambda相関関数中のXi(1620)のように、相関関数中に共鳴状態が発見される例が報告されていることから、共鳴状態が相関に与える影響を一般的に考察する。エキゾチックハドロンの内部構造の研究については、閾値よりエネルギーの低い束縛状態についての解明が進んだため、閾値より高いエネルギーを持つ共鳴状態の性質を複合性を用いて検討する。同時に、複素数になる複合性の確率的解釈についても研究を進め、共鳴状態の構造解明を行う。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 10件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] ボン大学/ミュンヘン工科大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ボン大学/ミュンヘン工科大学
  • [雑誌論文] Compositeness of Tcc and X(3872) by considering decay and coupled-channels effects2024

    • 著者名/発表者名
      Kinugawa Tomona、Hyodo Tetsuo
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 109 ページ: 045205

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.109.045205

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of the Xi(1620) resonance and Kbar Lambda scattering length with a chiral unitary approach2024

    • 著者名/発表者名
      Nishibuchi Takuma、Hyodo Tetsuo
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 109 ページ: 015203

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.109.015203

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Compositeness of near-threshold exotic hadrons with decay and coupled-channel effects2024

    • 著者名/発表者名
      Kinugawa Tomona、Hyodo Tetsuo
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 291 ページ: 03004~03004

    • DOI

      10.1051/epjconf/202429103004

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Near-threshold hadron scattering with effective field theory2024

    • 著者名/発表者名
      Sone Katsuyoshi、Hyodo Tetsuo
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 291 ページ: 05004~05004

    • DOI

      10.1051/epjconf/202429105004

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hadron-hadron potentials coupled to quark degrees of freedom for X(3872)2024

    • 著者名/発表者名
      Terashima Ibuki、Hyodo Tetsuo
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 291 ページ: 03005~03005

    • DOI

      10.1051/epjconf/202429103005

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of Xi(1620) resonance with chiral unitary approach2024

    • 著者名/発表者名
      Nishibuchi Takuma、Hyodo Tetsuo
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 291 ページ: 05006~05006

    • DOI

      10.1051/epjconf/202429105006

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hadron-hadron potentials coupled to quark degrees of freedom for exotic hadrons2023

    • 著者名/発表者名
      Terashima Ibuki、Hyodo Tetsuo
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 108 ページ: 035204

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.108.035204

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Accessing the strong interaction between Lambda baryons and charged kaons with the femtoscopy technique at the LHC2023

    • 著者名/発表者名
      Acharya S. et al., ALICE collaboration
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 845 ページ: 138145~138145

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2023.138145

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Kbar N相互作用および関連する物理、その最近の進展2024

    • 著者名/発表者名
      兵藤哲雄
    • 学会等名
      研究会「ストレンジネス核物理:現状と最近の進展」
    • 招待講演
  • [学会発表] フェムトスコピーによるハドロン間相互作用の研究2024

    • 著者名/発表者名
      兵藤哲雄
    • 学会等名
      クォーク・ハドロン・原子核物理の潮流と展望
    • 招待講演
  • [学会発表] Femtoscopy for exotic hadrons and nuclei2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Hyodo
    • 学会等名
      2nd Workshop on Hadron Interactions, Hyper-Nuclei and Exotic Hadron productions at High-Energy Experiments
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theoretical status of antikaon-nucleon interactions2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Hyodo
    • 学会等名
      17th International Workshop on Meson Physics (Meson 2023)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Compositeness, Lambda(1405), and kaonic nuclei2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Hyodo
    • 学会等名
      第9回クラスター階層領域研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Femtoscopy for exotic hadrons and nuclei2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Hyodo
    • 学会等名
      H研夏の学校 2023
    • 招待講演
  • [学会発表] フェムトスコピーによるハドロン間相互作用の研究2023

    • 著者名/発表者名
      兵藤哲雄
    • 学会等名
      J-PARCと重イオン衝突実験の交差点
    • 招待講演
  • [学会発表] Femtoscopy for exotic hadrons and nuclei2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Hyodo
    • 学会等名
      Nagoya Workshop on Exotic Hadrons
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Compositeness of hadrons and its application to baryon resonances2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Hyodo
    • 学会等名
      第6回日米物理学会 合同核物理分科会(Hawaii23)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フェムトスコピーで探る強い相互作用の世界2023

    • 著者名/発表者名
      兵藤哲雄
    • 学会等名
      第44回南部コロキウム
    • 招待講演
  • [図書] K中間子原子核の物理2023

    • 著者名/発表者名
      永江知文、兵藤哲雄
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      978-4320035515
  • [図書] "Theory of Kaon-Nuclear Systems" in Handbook of Nuclear Physics, ed. I. Tanihata, H.i Toki, T. Kajino2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Hyodo, Wolfram Weise
    • 総ページ数
      4246
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-9811963445

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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