ヘビーハドロン原子核で探るハドロン間相互作用

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本年度は以下の研究課題について成果をあげた。(1)ヘビーメソン-核子相互作用とエキゾチックな束縛状態の解析: 本研究ではメソン交換描像を用いた現実的核力模型に基づき、ヘビーメソン-核子相互作用の構築が行われた。重陽子の形成に重要なパイオン交換力のテンソル力に加え、２核子散乱のアイソスピン0と1チャンネル両方で重要となるシグマメソン交換を加えた。構築した相互作用を用いてヘビーメソン-核子束縛状態の解析が行われ、J^P=1/2^-状態のアイソスピンI=0,1両方のチャンネルに束縛状態があることを予言した。I=0状態ではテンソル力が引力生成に重要な働きをすることがわかり、重陽子のような状態として得られた。一方I=1状態ではシグマ交換力が支配的な役割をしていることが得られた。この解析により、ヘビーメソン相互作用の性質が調べられた。(2)2ヘビーメソン束縛状態としてのダブルヘビーテトラクォークの解析:2ヘビーメソン間にメソン交換力を導入した、2ヘビーメソン束縛状態の解析を行った。この構造は、2021年にLHCb実験で報告されたTccテトラクォークの構造の候補として有力視されている。質量の実験値をinputとして相互作用模型のパラメータを決定し、2体束縛状態の性質が調べられた。シグマメソン交換による引力が支配的な働きをしていることが得られた。一方、重陽子形成に重要なパイオン交換力のテンソル力は、引力を生成するものの、主要な寄与ではないことが得られた。本研究の成果は実験で報告されたTcc状態の構造を理解する上で重要なものである。