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理研・京大・阪大、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

発表日:2018年5月24日

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個の新世界-

理化学研究所(理研)仁科加速器科学研究センター量子ハドロン物理学研究室の権業慎也基礎科学特別研究員、土井琢身専任研究員、数理創造プログラムの初田哲男プログラムディレクター、京都大学基礎物理学研究所の佐々木健志特任助教、青木慎也教授、大阪大学核物理研究センターの石井理修准教授らの共同研究グループ(※)「HAL QCD Collaboration[1]」は、スーパーコンピュータ「京」[2]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、素粒子のクォーク[3]がどのように組み合わさって物質ができているのかという、現代物理学の根源的問題の解明につながると期待できます。

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種類があることが、小林誠博士と益川敏英博士(2008年ノーベル物理学賞受賞)により明らかにされました。陽子や中性子はアップクォークとダウンクォークが3個組み合わさって構成されており、3個のストレンジクォークからなるオメガ(Ω)粒子も実験で観測されています。3個のクォークからなる粒子(バリオン[4])は、これまで多数見つかっていますが、6個のクォークからなる粒子(ダイバリオン[5])は、1930年代に発見された重陽子(陽子1個と中性子1個)以外には見つかっていません。今回、共同研究グループは、2個のΩ粒子の間に働く力を「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個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、重陽子の発見以来、約1世紀ぶりとなる実験的発見が期待できます。

本研究は、米国の科学雑誌『Physical Review Letters』に掲載されるのに先立ち、オンライン版(5月23日付け:日本時間5月24日)に掲載される予定です。

*図は添付の関連資料を参照

※共同研究グループ

 理化学研究所

 仁科加速器科学研究センター 量子ハドロン物理学研究室

 基礎科学特別研究員 権業 慎也(ごんぎょう しんや)

 専任研究員 土井 琢身(どい たくみ)

 数理創造プログラム

 プログラムディレクター 初田 哲男(はつだ てつお)

 京都大学基礎物理学研究所

 特任助教 佐々木 健志(ささき けんじ)

 (理研仁科加速器科学研究センター 客員研究員)

 教授 青木 慎也(あおき しんや)

 (理研仁科加速器科学研究センター 客員研究員)

 大阪大学核物理研究センター

 准教授 石井 理修(いしい のりよし)

 (理研仁科加速器科学研究センター 客員研究員)

※研究支援

 本研究は、文部科学省 HPCI戦略プログラム分野5「物質と宇宙の起源と構造(統括責任者:青木慎也)」、文部科学省 ポスト「京」重点課題9「宇宙の基本法則と進化の解明(統括責任者:青木慎也)」および計算基礎科学連携拠点(JICFuS)による支援を受けて行われました。また、本研究は、理化学研究所のスーパーコンピュータ「京」と「HOKUSAI」、筑波大学の「HA-PACS」を利用して得られた成果です。

*以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

http://release.nikkei.co.jp/attach_file/0480586_01.JPG

添付リリース

http://release.nikkei.co.jp/attach_file/0480586_02.pdf

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