Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

Baryon-Baryon Potentials with QCD-based Cores
QCDから導かれた短距離コアをもつバリオン間ポテンシャル模型

新村昌治（岐阜大工）

Page :1

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

バリオン間（BB）相互作用の研究
ハイパー核、ストレンジ核物理学の進歩によって進展
ハイパー核、ダブルハイパー核の豊富な知識
YN,YY相互作用についての知識
J-PARC
理論的研究
OBEPなどの中間子交換モデル
中、長距離パート
クオークモデル＋中間子交換モデル
短、中、長距離パート
カイラル摂動論によるモデル
QCDによる理論計算
短距離パート
短距離パート（第3領域）の性質がQCDにもとづく理論計算で解明されつつある＊従来の中間子交換モデルでは、短距離パートを現象論的に導入してきた。
＊クオークモデルによる計算整合性はどうなっているか？
QCDによる短距離相互作用と中間子交換モデルは両立可能か？
もし可能であれば、どういう性質をあたえるか？（とくにYN、YY相互作用について）

Page :2

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

ハドロン交換機構によるハドロン間ポテンシャル
共通の土台： Hadron Exchange Mechanism withSU(3)symmetric Coupling Constants
NN YN,YY πN,KN
JulichOHEP, Form Factor,
No Phenomenological Core○ ○○Nijmegen

OHEP, TMEP,Pomeron(Quark-Gluon Effects)
Form factor○ ○○fgA,fgB(2000)OBEP with short-range cutoff
Phenomenological Core○ ○GSOBEP(2005)OHEP+Source Function
No Phenomenological Core

○ ○○KbarN ππ,πK,NbarN△△△(2010)

Page :3

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

fgA,fgB（PTP Vol.104, 995,2000）:
Scalar meson masses are different between the models
SRC + OBEP with cutoff(at r=0.4fm)
V = Vcore(r)+ [1-exp(-(r/rc)2]4 VOBEP rc=0.4fm

Vcore(r)= Vc exp(-(r/rg)2)

rg=0.5(0.49147) fm for fgA(fgB)

List of the values of Vc
fgA
Even
Odd{27}2768
28{10*}
2277
178

{10}
40
267

{8a}
1162
2219

{8s}
3579
1072

{1}
173-fgB
Even
Odd{27}2822
5{10*}
2473
3112

{10}
75
96{8a}
413962{8s}2563603{1}230-Page :4

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

T. Inoue et al.
(HAL QCD collaboration)
arXiv:1007.3559[hep-lat]
Flavor SU(3) Limit
Even(1S0,3S1) statespion mass = 1014 MeV redpion mass = 835 MeV green
Relative Strengths:{27} {10*} {10} {8a} {8s} {1}
LQCD 1 0.8 1.1 0.2 4.1 -0.6
fgA
1 0.8 0.01 0.4 1.3 0.06
fgB
1 0.9 0.03 0.08 0.09 0.01---NN--- --------YN--------- --YY-NNはたいへんよい一致！
定性的にはfgAが相性がよい

Page :5by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

fgAの「改良版」
Relative Strengths of Short Range Cores:

{27}
{10*}
{10}
{8a}
{8s}
{1}
----------------------------------------------------------------------------------LQCD 1
0.8
1.1
0.2
4.1
-0.6
fgA
1
0.8
0.01
0.4
1.3
0.06
fgA'
1
0.8
1.1
0.2
3.0
-0.6
Only c.c. are opitimized
fgA''
10.8
1.1
0.2
3.0-0.6
Fully optimized-------NN------- --------------YN-------------- -----YY----

Coupling Constants:
scalar mesons
ps-mesons
vector mesons gegm

g(1)5.371380.14853
3.443024.72583g(8)0.76202
0.26600
0.68648
6.12176

α3.21258
0.49061
1.00000
0.43590θ
-5.61-23.9236.44
36.44

Blue numbers are fixed
Optimized parameters

11=10+1(Vc({27})) in fgA'
16=10+1(Vc({27}))+5(Vc(Odd)) in fgA''
Page :6

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010{10},{8s}{1}に大きな変化：
NN ：影響なし

ΛN ：

影響小さい
1S0:{8s}のみで統計的重みは小さい(10%)

ΣN :

影響大きい
I=3/2 3S1 {10}100％
I=1/2 1S0{8s} 90%

ΛΛ、ΞN : 影響大きい
I=0 1S0 {1}{8s}:I=1 1S0{8s}:I=1 3S1{10}:

現象論的な知識＝拘束条件の量と質に符合！！

Page :7

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

Coupling Constants:
fgA
scalar mesons
ps-mesons
vector mesons gegm

g(1)5.371380.14853
3.443024.72583g(8)0.76202
0.26600
0.68648
6.12176

α3.21258
0.49061
1.00000
0.43590θ
-5.61-23.9236.44
36.44

Blue numbers are fixed
fgA'
scalar mesons
ps-mesons
vector mesons ge
gm

g(1)5.412230.135033.40179
5.45281g(8)1.14430
0.26600
0.68655
6.02445α2.12067
0.49061
1.00000
0.35211θ
-6.39-23.92
36.44
36.44

fgA''
scalar mesons
ps-mesons
vector mesons ge
gm

g(1)5.35849
0.13990
3.495375.41256g(8)1.12632
0.26600
0.70097
6.17634α2.087240.49061
1.00000
0.34902θ
-4.93-23.9236.44
36.44

Page :8by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

Σ+p-Σ+p Elastic Cross sections

fgA',fgA''
fgB

fgA,fgB : good
fgA', fgA'' : overestimation

fgA

3S1 {10} 100％ 0.01 → 1.1

Σ-p-Σ-p Elastic Cross sections
fgA',fgA''

fgA,fgB : underestimation
fgA',fgA'' : improved

fgA,fgB

1S0 {8s} 60％ 1.3 → 3.0

Page :9by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

Σ-p-Λn Reaction Cross sections
fgA,fgB,fgA'.fgA'' : good
fgA,fgB,fgA',fgA''

Σ-p-Σ0n Reaction Cross sections
fgA'.fgA'' : overestimation ?
fgA',fgA''

fgA.fgB : good ?

fgA,fgB

Page :10

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

Σ-p Inelastic Capture Ratio:r =σ(Σ-p →Σ0n)/[σ(Σ-p→Σ0n)+σ(Σ-p→Λn)]rav=(1/4)r(singlet)+(3/4)r(triplet)
rav
Exp
Calc
fgA
fgA'
fgA''

0.33±0.05
0.474±0.016
0.465±0.011
0.467
0.516
0.511

fgA' and fgA'' cannot reproduce
experimental data !

Page :11

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010ΛΛ−ΛΛ(1S0)
weak attraction

HAL-QCD calc.
by T, Inoue et al.
weak attraction

Page :12

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

Σ+p(3S1)
Strong repulsion

HAL-QCD calc.
by T, Inoue et al.
weak attraction

Page :13

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

Σ+p(1S0)
attraction

HAL-QCD calc.
by T, Inoue et al.
attraction

Page :14

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

Ξ−n(1S0)strong repulsion

HAL-QCD calc.
by T, Inoue et al.
strong repulsion

Page :15

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

Ξ−n(3S1)
weak attraction

HAL-QCD calc.
by T, Inoue et al.
weak attraction

Page :16

by Shoji SHINMURA

Date: 2010/12/2-4

ストレンジネス核物理2010

まとめ○OBEP with cutoff＋現象論的短距離力という枠組みは、実験データが整備される条件の下で、QCDと整合性をもつように思える。
NN data → Vc({27}) : Vc({10*})= 1 : 0.8
YN, YY data → Vc({10}), Vc({8a}),Vc({8s}), Vc({1}) ???
QCD{27}:{10*}:{10}:{8a}:{8s}:{1}=1 : 0.8 : 1.1 : 0.2 : 4.0 : -0.6

○QCDの短距離コア＋OBEPというモデルは構築可能であると思われる
YN、YY相互作用の予言を行うことも可能○Hadron間相互作用への拡張
NN,YN,YY, πN,KN,KbarN, ππ, NbarN,πK

Page :17by Shoji SHINMURA