Existence form of few-body kaonic nuclear systems revealed from their strcture and reaction

从结构和反应揭示少体高子核系统的存在形式

基本信息

批准号：
21K03544
负责人：
土手昭伸
金额：
$ 1.33万
依托单位：
High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

原子核は陽子と中性子（あわせて核子）からできているが、本課題では反Ｋ中間子という粒子を含む原子核（Ｋ中間子原子核；Ｋ原子核）が研究対象である。核子はアップクォーク、ダウンクォークからできているのに対して、反Ｋ中間子はクォークと反クォークからなり、クォークはストレンジクォークというものである。Ｋ原子核は、このように核子とは全く違う粒子「反Ｋ中間子」を持つ新しいタイプの原子核である。この反Ｋ中間子と核子との間にはとても強い引力が働くため、原子核内部に入った反Ｋ中間子の周りに核子が集まり、Ｋ原子核は高密度状態になる可能性がある。こういった高密度状態では、相互作用や粒子の質量が変化するといったことが、原子核物理にとって基礎理論である量子色力学（ＱＣＤ）によって予言されている。また宇宙に存在する中性子星は内部が高密度になった巨大な原子核である。地上実験で生成・測定ができるＫ原子核の研究によって、ＱＣＤや中性子星の理解が進むはずである。このＫ原子核の性質を解明するため、反Ｋ中間子Ｋ－と２つの陽子ｐからなる、最も基本的な３体系「Ｋ－ｐｐ」の研究が理論・実験両面で進んでいる。私はＫ原子核にとって重要な性質（共鳴状態・結合チャネル状態）を正しく扱える計算手法を用い、精密にＫ原子核を調べている。反Ｋ中間子と核子との間に働く力は研究を進める上で一つの鍵であるが、この力は理論的には反Ｋ中間子と核子のエネルギーに依存し取り扱いが難しい。そこでこれを扱いやすい形式（運動量依存型）にして、現在私の計算手法に乗せてＫ－ｐｐを調べている。これまでに非相対論的な枠組みでうまく計算が行えることが確認できた。チャネル結合をきちんと扱っている私の計算では、Ｋ－ｐｐはπ中間子を含む別の状態を伴う。そこで現在、質量の小さいπ中間子で重要な相対論的効果を適切に扱う枠組みで計算に取り組んでいる。

原子核由质子和中子（统称为核子）组成，但在这个项目中，研究的主题是包含称为反卡翁（kaon 核；K 核）的粒子的原子核。核子由上夸克和下夸克组成，而反介子由夸克和反夸克组成，这些夸克被称为奇异夸克。 K核是一种新型原子核，含有一种称为反K介子的粒子，与核子完全不同。由于反K介子与核子之间存在非常强的吸引力，核子聚集在进入核内的反K介子周围，K核可能变得高度致密。量子色动力学（QCD）是核物理的基本理论，它预测相互作用和粒子质量将在这种高密度状态下发生变化。另外，宇宙中存在的中子星是内部密度很高的巨大原子核。 K 核的研究可以在地面实验中产生和测量，应该可以增进我们对 QCD 和中子星的理解。为了阐明这个K原子核的性质，人们正在对由反介子K-和两个质子P组成的最基本的三系统“K-pp”进行理论和实验研究。我正在使用能够正确处理 K 核重要属性（共振态和键合通道态）的计算方法来精确地研究 K 核。反介子和核子之间作用的力是推进研究的关键之一，但理论上这种力取决于反介子和核子的能量，很难处理。因此，我将其转换为易于处理的格式（动量相关类型），目前正在使用我的计算方法研究 K-pp。到目前为止，我们已经确认可以使用非相对论框架成功地进行计算。在我的正确处理通道耦合的计算中，K-pp 涉及另一个包含 π 介子的状态。因此，我们目前正在使用一个框架进行计算，该框架可以使用小质量 pi 介子适当处理重要的相对论效应。