閾値近傍のエキゾチックハドロンの観測量への影響と内部構造の解明

通常のハドロンはクォーク・反クォーク対で構成されるメソンと，クォーク3体の複合系であるバリオンに大別されるが，近年これらの分類に当てはまらないエキゾチックハドロンと呼ばれる状態の観測が報告されており，理論的・実験的に精力的に研究が行われている．2003年にBelle collaborationで観測されたX(3872)に端を発し，2021年にはLHCb collaborationによりT_ccと呼ばれるクォーク4体の複合系と思われる状態が報告され，注目を集めている．これらのエキゾチックハドロンは主にチャームクォークを含むため，生成するために高いエネルギーが必要であり，関係するハドロン間相互作用に関する情報は実験的に得られていない．しかし近年D^-p相関関数の測定が成功したことで，今後はチャームクォークを2個含むハドロン対の測定も可能になると期待されている．本研究では，エキゾチックハドロンであるT_ccとX(3872)の性質を明らかにすることを目標とし，チャームクォークを2個含むDD^*相関およびDDbar^*相関関数の理論的計算を行った．T_ccとX(3872)に関する経験的なデータに基づいて，異なる荷電状態とのチャンネル結合を持つD^0D^*+ D^+D^*0およびD^0Dbar^*0 D^+D^*-ポテンシャルを構築した．チャンネル結合とクーロン相互作用の効果を含めてD^0D^*+，D^+D^*0，D^0Dbar^*0およびD^+D^*-ペアの運動量相関関数を計算した．結果として，閾値下に準束縛状態が存在することを反映し，相関関数は特徴的なソースサイズ依存性を示すことを明らかにした．

通常のハドロンはクォーク・反クォーク対で構成されるメソンと，クォーク3体の複合系であるバリオンに大別されるが，近年これらの分類に当てはまらないエキゾチックハドロンと呼ばれる状態の観測が報告されており，理論的・実験的に精力的に研究が行われている．2003年にBelle collaborationで観測されたX(3872)に端を発し，2021年にはLHCb collaborationによりT_ccと呼ばれるクォーク4体の複合系と思われる状態が報告され，注目を集めている．これらのエキゾチックハドロンは主にチャームクォークを含むため，生成するために高いエネルギーが必要であり，関係するハドロン間相互作用に関する情報は実験的に得られていない．しかし近年D^-p相関関数の測定が成功したことで，今後はチャームクォークを2個含むハドロン対の測定も可能になると期待されている．本研究では，エキゾチックハドロンであるT_ccとX(3872)の性質を明らかにすることを目標とし，チャームクォークを2個含むDD^*相関およびDDbar^*相関関数の理論的計算を行った．T_ccとX(3872)に関する経験的なデータに基づいて，異なる荷電状態とのチャンネル結合を持つD^0D^*+ D^+D^*0およびD^0Dbar^*0 D^+D^*-ポテンシャルを構築した．チャンネル結合とクーロン相互作用の効果を含めてD^0D^*+，D^+D^*0，D^0Dbar^*0およびD^+D^*-ペアの運動量相関関数を計算した．結果として，閾値下に準束縛状態が存在することを反映し，相関関数は特徴的なソースサイズ依存性を示すことを明らかにした．