1 / 32

Strange dibaryon resonance with coupled-channel chiral dynamics

KEK 理論センター研究会「原子核・ハドロン物理」 @KEK （ 8/11 `09 ）. Strange dibaryon resonance with coupled-channel chiral dynamics. 池田　陽一 ( 東大 / 理研 ). 共同研究者 佐藤　透 ( 阪大 ) 、 鎌野　寛之 (JLab). 目次. 　はじめに（研究の背景と目的） K bar N 相互作用の模型 　チャンネル結合 Faddeev 方程式 　数値計算結果 　議論とまとめ. はじめに. Λ(1405) の性質 (PDG). KN.

thea
Download Presentation

Strange dibaryon resonance with coupled-channel chiral dynamics

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. KEK理論センター研究会「原子核・ハドロン物理」@KEK（8/11 `09） Strange dibaryon resonancewithcoupled-channel chiral dynamics 池田　陽一 (東大 / 理研) 共同研究者 佐藤　透 (阪大)、 鎌野　寛之 (JLab)

  2. 目次 • 　はじめに（研究の背景と目的） • Kbar N 相互作用の模型 • 　チャンネル結合Faddeev方程式 • 　数値計算結果 • 　議論とまとめ

  3. はじめに

  4. Λ(1405)の性質 (PDG) KN • スピン・パリティ＝1/2-，ストレンジネス＝－１，アイソスピン＝０ • 質量 ： 1406±4 MeV (Kbar N 閾値より下) • 崩壊幅 : 50±2 MeV (πΣへ崩壊) … L(1405) pS Λ(1405)共鳴状態 Λ系列の第一励起状態 様々な実験により、その存在は確立されている Λ(1405)の構造はどのようなものなのか？？

  5. Λ(1405) 構成クォーク模型でのΛ(1405) Isgur, Karl (1978) • 構成クォーク模型では、 　　　　理論値は実験値より大きく出てしまう • 構成クォーク模型だけで、 Λ(1405)を記述するのは難しそう、、、

  6. KN L(1405) pS 中間子の雲(衣) bareなバリオン ハドロン反応模型でのΛ(1405) 共鳴状態　→　T行列要素（散乱振幅）のpoleで表現 • Chiral Dynamics • Effective Hamiltonian Approach (基底状態の)メソン-バリオンの散乱問題を解き、 動的に生成されるハドロン共鳴を探求 メソン-バリオンの 分子共鳴的な描像 Kaiser, Siegel, Weise Oset, Ramos Jido, Hyodo, Hosaka、、、 Veit et al. Siegel, Weise Hamaie et al.

  7. Λ(1405)のpole position (chiral unitary model) • Two poles on KN physical and pS unphysical sheet taken form Jido et al. NPA725 (2003). taken form Hyodo and Weise. PRC77 (2008). Kbar N 相互作用のエネルギー依存性 Λ(1405)の構造（Double pole）

  8. 研究方針 Kbar N 相互作用を3体系（strange dibaryon）から探る

  9. エネルギー依存性は？ KN L(1405) pS KNN Strange dibaryon resonance KNN - pSN(?) Kbar N N –πΣN －πΛN 結合チャンネル pSN Akaishi, Yamazaki Strange dibaryon resonance Kbar N 相互作用 非常に強い引力 ( K中間子原子、Λ(1405) ) Kbar N – πΣ 結合チャンネル Λ(1405) 共鳴状態 • KbarN 準束縛状態？ • ２つの共鳴の重ね合わせ？(Jido et al.) • Multi quark state?

  10. KbarN 相互作用の模型

  11. Energy-dependent potential (E-dep.) Fixed with SU(3) symmetry Energy-independent potential (E-indep.) Chiral unitary model Lutz, PLB426. Ikeda, Sato, PRC76. e.g., Oset, Ramos, NPA635. • KbarN 相互作用の模型（Weinberg-Tomozawa項） Weinberg-Tomozawa term F: メソン場, B : バリオン場 Potential model (s-wave meson-baryon scattering)

  12. ２体系のＴ行列（散乱振幅） Lippmann-Schwinger equation regularize loop integral 共鳴状態はＴ行列のpoleとして表現される

  13. Fit : pS invariant mass spectrum Hemingway (85) with assumption Viet et al. (85) K- p- p+ p- S+(1660) L(1405) S+ p • KbarN 相互作用の模型 Our parameters -> cutoff of dipole form factor

  14. MpS Resonance poles on KbarN-physical, pS-unphysical sheet Conjugate πΣ virtual state, Kbar N  quasi bound state

  15. MpS MpS • E-indep. potential model : pS virtual • E-dep. potential model : pS resonance (e.g. Jido et al.)

  16. 位相のずれ（πΣ散乱）

  17. チャンネル結合Faddeev方程式 Faddeev方程式  2体散乱振幅のoff-shell効果がFullに取り込まれる

  18. Faddeev方程式 Faddeev Equations • W : 3-body scattering energy • i(j) = 1, 2, 3 (Spectator particles) • T(W)=T1(W)+T2(W)+T3(W) (T : 3-body amplitude) • ti(W, E(pi)) : 2-body t-matrix with spectator particle i • G0(W) : 3-body free Green’s function

  19. tn j i i i Xij = + Xij n j j KbarNN-pYN coupled-channel formalism π N N N N N K π Σ, Λ N π Σ, Λ K Σ, Λ N • 分離型ポテンシャルでのFaddeev方程式 Alt-Grassberger-Sandhas(AGS) Equations • Z(pi,pj;W) : Particle exchange potentials • t(pn;W) : Isobar propagators

  20. ３体系散乱振幅のポール（極）の求めかた Fredholm kernel Eigenvalue equation for Fredholm kernel Formal solution for three-body amplitudes three-body resonance pole at Wpole Wpole = -B –iG/2

  21. 数値計算結果

  22. Energy-independent potential (E-indep.) • エネルギー依存性のないポテンシャル L(1405) pole position 束縛エネルギー ： 18 MeV，　崩壊幅/2 ： 19 MeV KNN pole position deeply bound state -45.2-i21.7 MeV BKpp> 2 BL*

  23. Energy-dependent potential (E-dep.) • Two-body scattering energy in three-body system i W Ei (Non-relativistic) KNN pole position Shallow bound state BKpp～BL* • エネルギー依存性のあるポテンシャル L(1405) pole position (KN束縛状態) 束縛エネルギー ： 13 MeV，　崩壊幅/2 ： 20 MeV

  24. KN interaction Phenomenological Chiral SU(3) 3-body Method Variational Method (B, G) Akaishi, Yamazaki (48, 60)MeV Dote, Hyodo, Weise (17-23, 40-70)MeV Faddeev equation (B, G) Shevchenko et al. (55-70, 90-110)MeV Ikeda, Sato (45-80, 45-75)MeV • Recent studies of strange dibaryon Energy dependent potential Energy independent separable potential

  25. Summary • The strange dibaryon resonance was studied in KbarNN - pYN system. • We constructed the model of KbarN interaction from WT term. • We solved the Faddeev equations. -- We found the resonance pole of strange dibaryon on KbarNN physical and pYN unphysical sheet. -- (-B, G) = (-45 , 43)MeV for energy-independent KbarN interaction. -- (-B, G) = (-14, 42) and (-71, 280)MeV for energy-dependent KbarN interaction. • We can expect the energy dependence of the potential can be determined by J-PARC/E15 experiment.

  26. Future plan Photo-production mechanism reaction This production mechanism is investigated by LEPS and CLAS collaborations @SPring8, JLab.

  27. Future plan I (pS potential) E-indep. E-dep.

  28. I=1/2 I=3/2 • Model of baryon-baryon interactions NN potential => Two-term separable potential Attraction Repulsive core Torres, Dalitz, Deloff, PLB174 (86) YN potential => One-term separable potential

  29. Dalitz Hemingway FINUDA • Numerical results (Pole position of strange dibaryon) KNN physical pSN unphysical energy plane Martin Our results show deeper binding energy of strange dibaryon than that of the L(1405). • We find resonance pole of strange dibaryon. • The energy of strange dibaryon strongly depends on KN interaction in I=0. BKpp>2BL*

  30. e.g., Oset, Ramos, NPA635, 99 (98) Energy-dependent potential (E-dep.) • Two-body scattering energy in three-body system i W Ei (Non-relativistic) K-pp pole positions Shallow bound state BKpp～BL* • K-pp system in chiral unitary approach The binding energy of the strange dibaryon is shallow in cUM.

  31. … Λ(1405)共鳴状態 S=-1，I=0 Λ系列の第一励起状態 • 　構成クォーク模型では質量が大きくなる • 　ＫbarＮの束縛状態? (散乱の動的過程で生成) • 　Ｔ行列にΛ(1405)二つのポールが見られる？ • 　ストレンジネスを含む様々な反応の鍵になる (中間子原子核/天体核 など…) 鍵となるのはKbar N 相互作用！！ Taken from Jido’s talk

More Related