高運動量パイオンビームで拓くチャームバリオン高励起状態の研究

2022 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 22H04940
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section B
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 野海 博之 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (10222192)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成木 恵 京都大学, 理学研究科, 教授 (00415259) ; 佐久間 史典 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (10455347) ; 本多 良太郎 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, 准教授 (30748877) ; 瀧澤 誠 昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (90297044)
• Project Period (FY): 2022-04-27 – 2027-03-31

Summary of the Research Project

本研究では、J-PARC加速器が作る大強度パイオンビームを陽子標的に照射して、陽子中のクォーク１個を重いチャームクォークで置き換えたチャームバリオンを生成する。この反応で、前方に放出されたチャーム中間子（D*)を測定する質量欠損法を用いて、チャームバリオンの基底状態から高い励起状態までを広く、系統的かつ包括的に生成し、生成率や崩壊分岐比を測定することにより、チャームバリオンを構成するクォーク対の集団的運動モードを検証するものである。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

本研究によってバリオン内部のクォーク対の種類や役割が解明され、ハドロンがクォークからどのように形成されているかという、ハドロン物理学の基本課題の解決に重要な寄与をすると期待される。また、中性子星など高密度天体内部に存在するかもしれないクォーク対凝縮が引き起こすカラー超伝導状態にも重要な情報を与えることが期待される。国際的な競争力も十分にある応募者が本研究を推進することで、J-PARCハドロン実験施設における実験の実施へ向けた準備が加速することが見込まれる。