ＨｙｐｅｒＡＭＤによるチャーム核構造研究の展開と不純物効果の解明

本研究の目的は、代表的なチャームバリオンの一つであるラムダｃ粒子が原子核に加わることでもたらされる核構造の変化（不純物効果）を明らかにし、それを（ラムダ粒子が加わった）ハイパー核及び（中性子が加わった）通常核の構造と比較することで、加わった粒子による不純物効果の違いを理論的に解明することである。本年度は、主に、１）“ハイパー核における不純物効果の研究”および、２）“反対称化分子動力学(AMD)に基づく原子核第一原理計算手法の構築”に取り組んだ。１）に関して、前年度に引き続き、アルファクラスター構造に着目をし、ラムダ粒子が加わることで起こるクラスター構造の変化を調べた。本年度は特に、C原子核にラムダ粒子が２つ加わったCダブルラムダハイパー核の構造を調べた。その結果、Cダブルラムダハイパー核では、ラムダ粒子と芯核の励起クラスター状態との結合により、非常に多くの励起状態が現れることがわかった。理論的に予言したCダブルラムダハイパー核の準位構造は、１つのラムダ粒子が加わった場合(シングルラムダハイパー核)と比べると非常に複雑であり、２つのラムダ粒子によって様々な状態の結合が起こることを示唆している。２）については、当初の予想を大きく上回る成果が得られた。チャーム核やハイパー核の束縛機構や核の性質変化を解明するためには、核子間の散乱データを再現するよう構築された現実的核力や格子QCD計算から得られた相互作用等、自由空間での２体相互作用を直接用いて核構造計算(原子核の第一原理計算)を行うことが望ましい。しかし、これまでの申請者の手法(AMD法)では自由空間の２体相互作用を直接用いた構造計算は困難であった。そこで、本年度は、従来のAMD波動関数を拡張した新たな第一原理計算手法(HM-AMD法)を原子核に適用し、核の構造をHM-AMD法によってよく記述できることを示した。

本研究の目的は、代表的なチャームバリオンの一つであるラムダｃ粒子が原子核に加わることでもたらされる核構造の変化（不純物効果）を明らかにし、それを（ラムダ粒子が加わった）ハイパー核及び（中性子が加わった）通常核の構造と比較することで、加わった粒子による不純物効果の違いを理論的に解明することである。本年度は、主に、１）“ハイパー核における不純物効果の研究”および、２）“反対称化分子動力学(AMD)に基づく原子核第一原理計算手法の構築”に取り組んだ。１）に関して、前年度に引き続き、アルファクラスター構造に着目をし、ラムダ粒子が加わることで起こるクラスター構造の変化を調べた。本年度は特に、C原子核にラムダ粒子が２つ加わったCダブルラムダハイパー核の構造を調べた。その結果、Cダブルラムダハイパー核では、ラムダ粒子と芯核の励起クラスター状態との結合により、非常に多くの励起状態が現れることがわかった。理論的に予言したCダブルラムダハイパー核の準位構造は、１つのラムダ粒子が加わった場合(シングルラムダハイパー核)と比べると非常に複雑であり、２つのラムダ粒子によって様々な状態の結合が起こることを示唆している。２）については、当初の予想を大きく上回る成果が得られた。チャーム核やハイパー核の束縛機構や核の性質変化を解明するためには、核子間の散乱データを再現するよう構築された現実的核力や格子QCD計算から得られた相互作用等、自由空間での２体相互作用を直接用いて核構造計算(原子核の第一原理計算)を行うことが望ましい。しかし、これまでの申請者の手法(AMD法)では自由空間の２体相互作用を直接用いた構造計算は困難であった。そこで、本年度は、従来のAMD波動関数を拡張した新たな第一原理計算手法(HM-AMD法)を原子核に適用し、核の構造をHM-AMD法によってよく記述できることを示した。