科学研究費補助金・新学術領域研究（新ハドロン）・公募研究

B中間子崩壊による軽クォーク中間子の研究

研究代表者：松田　達郎（宮崎大学工学部）

課題番号：22105511（平成22年度〜23年度）

研究の目的・概要

　本研究の大きな目的は、ＱＣＤの動力学によってクォークとグルーオンから中間子や重粒子などのハドロンがいかに形成されるかという問題を解明することである。しかし、これは本研究だけで解明されるものではなく、理論および実験による総合的な研究に依らなければならない。最終的には理論の発展によって現象が説明・解明されるものであるが、その行程において理論の基礎となり、信頼される実験的データの確立が必要である。そこで本研究では、高統計高精度のＫＥＫ・ＢＥＬＬＥ実験データを用いて中間子スペクトルをあらためて見直すことを目的とする。第1段階としてＫＥＫ・ＢＥＬＬＥ実験による高統計のB中間子崩壊データを用いて、Ｂ→Ｄ＊a1、a1→３π反応を部分波解析することによってa1中間子の研究を行う。a1中間子はρ中間子などのベクトル中間子に次いで基本的な軽クォーク中間子であるにも関わらず、質量、共鳴幅とも十分な精度では定まっておらず各実験間で食い違った結果を与えている。また同じ多重項に属する他の中間子に比べ、崩壊幅は著しく大きく奇妙である。この解析を通じて、a1中間子の質量および共鳴幅などの決定を目指す。同時に、軽クォーク中間子における４クォーク中間子などの探索を目指す。さらに同様の手法を発展させて軽クォークからなるK1中間子などの軸性中間子の解明を目指し、この研究を通じて、軽クォークからなる中間子スペクトルの実験的データの確立に寄与することを目指す。

平成22年度：研究の進捗と成果

本年度は、a1中間子生成反応のデータの抜き出し（スキムデータの作成）を行い、またモンテカルロ計算によるシミュレーションを行い、平行して部分波解析プログラムの作成を行う。
図1.KEK Belle検出器 図2.a1中間子の生成機構

論文・紀要・会議録：
  • "Comments on the a1 meson", KEK Workshop on Hadron Spectroscopy and Chiral Particle Search in J/ψ Decay Data at BES, Tsukuba, Japan, 28 Feb.-01 Mar. 2003, KEK Proceedings 2003-10, Nov. 2003.
学会・国際会議講演：
  • "COMPASSにおけるハドロンスペクトロスコピー”、松田達郎、Hadron Strucuture and Interactions 2009、東京家政大学、2009年8月24-25日.
その他：
  • "B中間子崩壊による軽クォーク中間子の研究"、松田達郎、新学術領域キックオフ研究会、名古屋大学 野依記念学術交流館、2009年11月27-28日.
  • "JPC=1-+エキゾチック中間子は存在するか？"、松田達郎、2010年シグマグループ夏期セミナー、日本大学軽井沢研修所、2010年8月29日-8月31日.
  • "The analysis of KEK PS E179 experiment", T. Matsuda, Workshop on Spectroscopy, Munich 20. 09-24 .09 2010.