クォークの破砕関数についての研究

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25400270
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: ベンツ ヴォルフガング 東海大学, 理学部, 教授 (20168769)
• 研究分担者: 矢崎 紘一 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 研究員 (60012382)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: fragmentation functions / hadron form factors / response functions / electron scattering / accelerator experiments

研究実績の概要

クォーク有効理論である南部・Jona-Lasinio モデルの枠組み内に、クォークがハドロンへ破砕するプロセスを表している破砕関数およびそれに密接に関連するハドロンの形状因子、応答関数につして研究を行った。それらの物理量がハドロンの内部構造について重要な意味を持ち、高エネルギーレプトン・ハドロン散乱過程を記述するために重要な役割を果たしている。
高エネルギーのクォークがハドロンへ破砕するプロセスに関して、今回は主に生成されたハドロンの運動量分布関数に着目して研究した。そのために横運動量に依存するクォーク・ジェットモデル (transverse momentum dependent quark-jet model)を定式化し、破砕関数に対する積分方程式を導いた。その際、多重破砕過程も取り入れることにより、横運動量に対する和側 (transverse momentum sum rule)を満たす理論の枠組みを作り上げた。この研究の成果にいての論文は現在 Physical Review D へ投稿中、ネットのデータベース inspire.hep に掲載中である。
ハドロンの内部構造を表している形状因子、応答関数について今回の研究で rho 中間子およびハドロンのオクテット (hadron octet) に着目して計算を行い、成果の一部は Physical Review C に掲載、一部は同雑誌へ投稿中である。なお原子核中に束縛されている核子の構造に対する媒質効果を表している応答関数について今回は縦波の応答関数 (longitudinal response function) およびそれに伴うクーロンの和側に着目し、研究の成果が Physical Review Letters に掲載されている。

備考

上記の web ページに掲載されている論文はPhysical Review D へ投稿中である。
著者名：W. Bentz, A. Kotzinian, H.H. Matevosyan, Y. Ninomiya, A.W. Thomas, K. Yazaki

研究成果

• [国際共同研究] University of Adelaide/CSSM/ARC Centre of Excellence(Australia)
  • 国名: オーストラリア
  • 外国機関名: University of Adelaide/CSSM/ARC Centre of Excellence
• [国際共同研究] Argonne National Laboratory(U.S.A.)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Argonne National Laboratory
• [雑誌論文] Relativistic and nuclear medium effects on the Coulomb sum rule (2016)
  • 著者名/発表者名: I.C. Cloet, W. Bentz, A.W. Thomas
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 116 ページ: 1~5
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.032701
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transverse momentum dependent jet model for quark fragmentation functions (2016)
  • 著者名/発表者名: W. Bentz, K. Yazaki
  • 雑誌名: RIKEN accelerator progress report 巻: 49 ページ: 1~1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rho meson form factors in a confining Nambu-Jona-Lasinio model (2015)
  • 著者名/発表者名: M.E. Carrillo-Serrano, W. Bentz, I.C. Cloet, A.W. Thomas
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 92 ページ: 1~8
  • DOI: 10.1103/PhysRevC.92.015212
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pion and Kaon form factors in the NJL model (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ninomiya, W. Bentz, I.C. Cloet
  • 雑誌名: RIKEN accelerator progress report 巻: 48 ページ: 132~132
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [備考] Quark-jet model for TMD fragmentation functions
  • URL: http://arxiv.org/pdf/1603.08333.pdf