In-medium properties of K meson and partial restoration of chiral symmetry

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本研究課題は、K中間子などストレンジクォークをプローブとして用いて、QCDの真空構造に対するストレンジクォークの役割を明らかにすることを目的とし、K中間子(K+, K0)に対する媒質効果を理論的と現象論的の両面から明らかにする。本年度は、主に、負電荷K中間子重陽子反応によるΛN相互作用におけるアイソスピン対称性の破れの観測可能性、ハドロン複合性の定式化、核媒質中でのη'中間子スペクトル関数について研究を行った。これらの業績は研究協力者である大学院生との共同研究によるところが大きい。1. Λと核子の低エネルギー相互作用のアイソスピンの破れ、すなわちΛpとΛnの相互作用の違いは、ハイパー核構造を理解する上で重要である。本研究では、負電荷のK中間子と重陽子の反応から放出されるπ中間子の電荷を選ぶことでΛpとΛn相互作用の違いを系統的に観測できることを見いだした。この散乱過程は既存の実験施設で実験が可能であり本研究で得られた知見は意義深い。2. ハドロンの複合性を実験観測量から定量的に評価する方法を確立することはエキゾチックハドロンの構造を理解する上で重要である。先行研究の提案する方法を用いると重陽子の複合性が１を超える問題があった。従来の方法では、ポテンシャルのエネルギー依存性が他の物理状態に起因するとし素元性の源としていたが、本研究では他の物理状態に由来しないエネルギー依存性が複合性を1より大きくすることを発見した。つまり、重陽子を形づくる核子相互作用には他の物理状態に由来しない固有のエネルギー依存性があることが分かった。本研究成果は現在論文にまとめているところである。3. 原子核中におけるη’中間子のスペクトル関数を実験的に測る計画が進められている。実験条件により、η’中間子は原子核中で有限な運動量を持ちうるので、スペクトル関数における有限運動量の効果を二つのη’核子の現象論的模型を用いて考察した。