高エネルギーハドロン反応におけるシングルスピン非対称の解明

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偏極陽子-無偏極陽子衝突のパイオン生成過程(pp↑→πX)における大きなシングルスピン非対称(以下SSA)は実験で報告されて以来、高エネルギーハドロン過程において未だに理解されていない現象の一つである。従来の高エネルギー過程では、ハドロンをパートンと呼ばれる自由な点状粒子の集まりとみなすパートン模型がよく実験を再現する。しかし、パートン模型による予言ではSSAはほぼ0であり、実験で観測されるような大きな値は得られない。現在では、パートンの固有横運動量や多体相関が大きなSSAの起源であることが予想されている。我々はこの多体相関の1つである3-グルーオン相関の寄与の定式化を行った。我々は前年度にセミインクルーシブ深非弾性散乱過程とD中間子生成過程の計算を行っており、今年度の4月にアメリカの国際会議でこの結果を発表した。我々の結果は全く新しいもので、多くの研究者に興味を持っていただけた。次の目標としてJ/Ψ生成過程の計算を考えていたが、我々はまず先に、実験結果の多い軽ハドロン生成過程やSSAの起源を調べる上で重要なDrell-Yan、直接光子過程の解析を行った。直接光子生成過程は先行研究が存在したが、我々の定式化に基づいて計算することで、この結果が誤りであることを明らかにした。Drell-Yan過程の結果は今後SSAの起源と目されている核子中のパートン同士の多体相関と固有横運動量の関係を調べるために必要になる。軽ハドロン生成過程のSSAは、前述のとおり、パイオンのSSAが報告されて以来多くの研究者が心血を注いでいる問題である。過去の軽ハドロン生成過程に対する解析は、多体相関の一つであるクォーク・グルーオン相関のみを取り入れたものしかなかったが、我々の計算によって、3-グルーオン相関も含めたより完全な解析が可能になった。