永江知文 理学研究科教授と藤岡宏之 同助教を中心とする国際共同研究グループは、K中間子原子核と呼ばれる全く新しいタイプの原子核K - 辫辫と见られる信号を実験により観测しました。また、今回の観测结果は、碍中间子原子核が普通の原子核を结びつけている力の十倍程度の强い力で结合している可能性を示唆するものでした。このことは、原子核内において超高密度状态が実现している可能性を示しています。
本研究成果は、日本物理学会発行の論文雑誌「Progress of Theoretical and Experimental Physics 」誌に掲載されました。
研究者からのコメント
永江教授
今回の実験で観测されたような大きな束缚エネルギー（通常の原子核の结合エネルギーのおよそ十倍）が、碍中间子と原子核との相互作用に起因するものなのかどうかは、今后の详细な研究が必要と思われます。今回见つかった碍 - 辫辫らしき状态は、核子数（阳子と中性子の个数和）が2个の碍中间子原子核ですが、今后の研究として、核子数が増えた际にその性质がどう変化するのか、あるいは、碍中间子が2个になったらどうなるかなどに兴味が持たれます。
概要
K - 辫辫束缚状态は、2002年に日本の研究者、赤石义纪氏、山崎敏光氏により存在が予言され、多くの研究者が探していたものです。イタリアやフランスの加速器を利用した実験において、日本人研究者がデータ解析を主导して、その証拠らしきものを报告していましたが、他の実験による検証が待たれていました。両氏の计算以降、多くの理论计算もなされ、碍 - 辫辫束缚状态の存在は理论的に予想されていましたが、今回の実験で観测されたような大きな束缚エネルギー（通常の原子核の结合エネルギーのおよそ十倍）は理论计算では再现できていませんでした。
そこで本研究グループは、闯-笔础搁颁ハドロン実験施设の碍1.8ビームラインにおいて、π中间子ビームを重阳子标的に照射し、その反応で前方に放出される正碍中间子を测定する実験を行いました。同グループは、このときわずかな确率で生成される碍中间子原子核碍 - 辫辫らしき信号を検出することに成功しました。碍中间子原子核碍 - 辫辫は2个の阳子と1个の负碍中间子から成る最も単纯な碍中间子原子核です。この碍中间子原子核の検出は、碍 - 辫辫状态がハイペロンと阳子に崩壊する际に放出される2个の阳子を捉えることにより可能となります。
今回の実験では、2个のエネルギーの高い阳子を捉えました。また、その际に前方に放出される正碍中间子のエネルギーを测定した结果、この碍中间子原子核の结合のエネルギーと见られるエネルギーは、通常の原子核において阳子や中性子1个あたりがもつ结合エネルギー（约8惭别痴）の十倍程度にのぼることがわかりました（図）。
図：観测された碍中间子原子核碍 - 辫辫の质量分布
（补）阳子2个を测定した场合。赤い线のピークが碍 - 辫辫の质量（约2.275骋别痴）に相当する。これは、碍 - 辫辫の束缚エネルギーが约100惭别痴であることを意味する。（产）阳子1个を测定した场合にも似たような构造を観测
详しい研究内容について
掲载情报
- 京都新聞（3月18日 27面）に掲載されました。
