Multi-antikaonic nuclei in relativistic mean-field theory

相対論的平均場理論による多重K中間子原子核

武藤 巧*; 丸山 敏毅  ; 巽 敏隆*

Muto, Takumi*; Maruyama, Toshiki; Tatsumi, Toshitaka*

相対論的平均モデルにK中間子場の自由度を入れ、全K中間子数に拘束条件を課した数値計算により、多重K中間子状態の原子核の性質について調べた。また、K中間子の取り扱いについて、カイラル対称性に基づく模型と、その近似的模型を比較しK中間子の相互作用の効果を調べた。まずK中間子原子核の基本的性質として、K中間子と陽子との引力的な相互作用のために系が深く束縛し、原子核の密度も増加する様子が見られた。少数のK中間子数の場合、K中間子の数とともに結合エネルギーや密度が大きくなることがわかった。しかしある程度のK中間子数でこれが頭打ちになった。これは中間子交換からくる斥力によるものである。次にK中間子の取り扱いをカイラル模型による場合と線形近似による場合、4次の項まで入れた場合を比較したところ、カイラル模型に含まれる高次の項が斥力的に働き、少ないK中間子数で頭打ちになること、高次の項は4次までがおもに効くことなどがわかった。

Properties of multi-antikaonic nuclei (MKN), where several numbers of mesons are bound, are studied in the relativistic mean-field model, combined with chiral dynamics for kaonic part of the thermodynamic potential. The density profiles for nucleons and mesons, the single particle energy of the mesons, and binding energy of the MKN are obtained. The effects of the interactions on these quantities are discussed in comparison with other meson (, , and )-exchange models. It is shown that the interactions originate from two contributions: One is the contact interaction between antikaons inherent in chiral symmetry, and the other is the one generated through coupling between the and meson mean fields. Both effects of the repulsive interactions become large on the ground state properties of the MKN as the number of the embedded mesons increases. A relation between the multi-antikaonic nuclei and kaon condensation in infinite and uniform matter is mentioned.