J-PARCにおける次世代Λp散乱実験手法の開拓

我々は、核子（陽子・中性子）の間に働き、原子核を形成する力（核力）の性質を研究している。核力は近距離（1 fm）で強い斥力、遠距離では引力となり、両者が均衡を保つことで原子核は存在するが、その詳細なメカニズムは未だ解明されていない。原子核物理学において、核力研究は物質起源の理解に繋がりうる重要な学術領域である。我々は、大強度陽子加速器施設（J-PARC）にて、ハイペロン（sクォークを含むバリイオン）と核子の間に働く相互作用を調べる実験を行なっている。まずハイペロン核子（YN）散乱実験で2体力を精密決定し、その情報を反映した多体系モデルの計算結果とハイパー核実験で測定する多体力を比較することで、sクォークを含んだ系でのバリオン間相互作用の統合的な理解に貢献する。u, dクォークのみのSU(2)空間だけでなく、sクォークを含めたSU(3)フレーバー対称空間へ拡張することで、SU(2)空間では研究できない相互作用チャンネルが開かれる為、新たな物理知見を得る足掛りとなる。また、内部にハイペロンを含むとされる超高密度な星（中性子星など）の起源を理解するには、ハイペロン核子核子 (YNN) 多体力の研究が必須であり、その決定には精密なYN2体力の情報が不可欠である。本研究では、YN相互作用の中でもラムダ陽子（Λp）チャンネルを取り扱っている。Λ粒子は寿命が2.6×10^(-10)秒程度と非常に短く、生成してもすぐ崩壊してしまう為、実験技術的に散乱実験を行うことが難しいとされ、微分断面積データなどが不足していた。我々は、J-PARCにおける新たな次世代Λp散乱実験手法を確立し、微分断面積・スピン観測量測定を行い、バリオン間相互作用モデルへ新たな情報を提示したい。現在、本実験の基礎研究としてΛp散乱微分断面積・Λビームスピン観測量測定手法の研究開発・feasibility検証を行っている。

我々は、核子（陽子・中性子）の間に働き、原子核を形成する力（核力）の性質を研究している。核力は近距離（1 fm）で強い斥力、遠距離では引力となり、両者が均衡を保つことで原子核は存在するが、その詳細なメカニズムは未だ解明されていない。原子核物理学において、核力研究は物質起源の理解に繋がりうる重要な学術領域である。我々は、大強度陽子加速器施設（J-PARC）にて、ハイペロン（sクォークを含むバリイオン）と核子の間に働く相互作用を調べる実験を行なっている。まずハイペロン核子（YN）散乱実験で2体力を精密決定し、その情報を反映した多体系モデルの計算結果とハイパー核実験で測定する多体力を比較することで、sクォークを含んだ系でのバリオン間相互作用の統合的な理解に貢献する。u, dクォークのみのSU(2)空間だけでなく、sクォークを含めたSU(3)フレーバー対称空間へ拡張することで、SU(2)空間では研究できない相互作用チャンネルが開かれる為、新たな物理知見を得る足掛りとなる。また、内部にハイペロンを含むとされる超高密度な星（中性子星など）の起源を理解するには、ハイペロン核子核子 (YNN) 多体力の研究が必須であり、その決定には精密なYN2体力の情報が不可欠である。本研究では、YN相互作用の中でもラムダ陽子（Λp）チャンネルを取り扱っている。Λ粒子は寿命が2.6×10^(-10)秒程度と非常に短く、生成してもすぐ崩壊してしまう為、実験技術的に散乱実験を行うことが難しいとされ、微分断面積データなどが不足していた。我々は、J-PARCにおける新たな次世代Λp散乱実験手法を確立し、微分断面積・スピン観測量測定を行い、バリオン間相互作用モデルへ新たな情報を提示したい。現在、本実験の基礎研究としてΛp散乱微分断面積・Λビームスピン観測量測定手法の研究開発・feasibility検証を行っている。