新粒子「ダイオメガ」-スパコン「京」と数理で予言するクォーク6个の新世界-

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佐々木健志 基礎物理学研究所特任助教、青木慎也 同教授、権業慎也 理化学研究所基礎科学特別研究員、土井琢身 同専任研究員、初田哲男 同プログラムディレクター、石井理修 大阪大学准教授らの研究グループは、スーパーコンピュータ「京」を用いることで、新粒子「ダイオメガ(ΩΩ)」の存在を理論的に予言しました。

本研究成果は、2018年5月24日に、米国の科学雑誌「Physical Review Letters」オンライン版に掲載されました。

研究者からのコメント

本研究成果により、2个のΩ粒子からなる新粒子「ダイオメガ」が现実世界に存在する可能性が明らかになりました。この予言を受けて、今后、世界各地で行われる重イオン衝突実験により、重阳子の発见以来、约1世纪ぶりとなるダイバリオンの新発见が期待できます。

また本研究では、现実世界で、量子色力学からバリオンの间に働く力を导出することに初めて成功しました。今后は、「京」を用いて行った多种多様なバリオン间の力に関する大规模数値シミュレーション结果を発表し、6个のクォークが织りなすダイバリオンの世界を明らかにする予定です。スパコンと数理により、クォークがどのように组み合わさって物质ができているのかという、现代物理学の根源的问题の解明につながると期待できます。

概要

クォークには、アップ、ダウン、ストレンジ、チャーム、ボトム、トップの6种类があることが、小林诚博士と益川敏英博士(2008年ノーベル物理学赏受赏)により明らかにされました。阳子や中性子はアップクォークとダウンクォークが3个组み合わさって构成されており、3个のストレンジクォークからなるオメガ(Ω)粒子も実験で観测されています。3个のクォークからなる粒子(バリオン)は、これまで多数见つかっていますが、6个のクォークからなる粒子(ダイバリオン)は、1930年代に発见された重阳子(阳子1个と中性子1个)以外には见つかっていません。

本研究グループは、2个のΩ粒子の间に働く力を「京」を用いて明らかにし、ダイオメガ(ΩΩ)の存在を予言しました。これは、6个のストレンジクォークだけからなる最も奇妙なダイバリオンであり、重阳子の発见以来、约1世纪ぶりとなる実験的発见が期待できます。

図:スーパーコンピュータ「京」(左)とダイオメガ(ΩΩ)のイメージ図(右)

详しい研究内容について

书誌情报

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Shinya Gongyo, Kenji Sasaki, Sinya Aoki, Takumi Doi, Tetsuo Hatsuda, Yoichi Ikeda, Takashi Inoue, Takumi Iritani, Noriyoshi Ishii, Takaya Miyamoto, Hidekatsu Nemura (2018). Most Strange Dibaryon from Lattice QCD. Physical Review Letters, 120(21), 212001.