2020 Fiscal Year Annual Research Report
Search for new hadronic state via its radiative decay to pseudo-scalar charmonium
Publicly Offered Research
| Project Area | Clustering as a window on the hierarchical structure of quantum systems |
|---|
| Project/Area Number |
19H05154
|
|---|
| Research Institution | Nara Women's University |
|---|
Principal Investigator |
宮林 謙吉 奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (40273833)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | エキゾチックハドロン / C-odd状態 / 輻射崩壊 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
エキゾチックハドロンの一つであるX(3872)粒子のパートナーやhc(2P)など荷電共役固有値C=-1を持つ未発見の新粒子をηcメソンと光子γへの輻射崩壊モードで探索するデータ解析手法を探求した。目的とする状態はスピン（J）、パリティ（P）とCの三つの量子数がJPC=1+-である。Belle実験およびBelle II実験のBメソン崩壊を記録した高統計データを活用するにあたり、Bメソンの二体崩壊では抑制される量子数であるため、ηc γへ輻射崩壊する状態に、Kメソンとπメソンを伴うB0→ηc γ K+ π-なるBメソンの三体崩壊に着目した。ηcメソンはKS K+π-および陽子・反陽子の二つの崩壊モードで再構成した。ηc γへ輻射崩壊する既知の粒子としてhc(1P)に注目し、B0→hc(1P) K+ π-, hc(1P)→ηc γ過程のシミュレーションデータによりBメソン崩壊の検出効率はηc→KS K+π-モードの場合12.5%、ηc→陽子・反陽子モードの場合26.0%と見積もった。コンティニウムと呼ばれる軽いu,d,s,cクォーク・反クォーク対生成に起因するバックグラウンドが多いことがわかったため、終状態の粒子が等方的に分布するBメソン事象と、ハドロンジェットが形成されることが多いコンティニウムで分布に差が生じることが期待できる30個の変数を入力とするFastBDTと呼ばれるアルゴリズムで、信号らしさを指標化し、その値に適切な要求をすることによりバックグラウンドを一桁低減できることを確かめた。この結果、B0→ηc γ K+ π-崩壊分岐比が1/10000の場合、50/abの高統計データではηc γ質量スペクトラムに有意な信号を確認できることがわかった。並行してBelle実験グループ内で、タグした二光子衝突によるX(3872)粒子生成、Λcバリオンの崩壊分岐比の研究を進めた。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Remarks |
題目：Belle II 実験におけるB0 → ηc γ K+-π-+崩壊の探索 西川愛 奈良女子大学大学院人間文化総合科学研究科・数物科学専攻修士学位論文
は研究代表者が研究指導し、修士学位論文審査の主査を務めた。
|
