Search for penta-quark baryon at the J-PARC K1.8 beam line; First result and current status

J-PARC K1.8ビームラインにおけるペンタクォークバリオンの探索; 最初の結果と現状

白鳥 昂太郎

Shirotori, Kotaro

理論的に予想されていたクォーク5つからなるバリオン()の存在を示すデータがLEPSグループから報告され、この報告を受けて世界各地での探索実験が行われることとなった。しかし、肯定的な結果と否定的な結果が多数報告されており、未だにの存在は確定していない。2010年にJ-PARC最初の物理データ取得実験としてJ-PARC E19実験を行い、の探索を行った。実験はJ-PARC K1.8ビームラインで行い、高い分解能を持つSKS磁気スペクトロメータシステムを用いた。Missing massとしての質量を測定し、質量分解能はFWHMで1.4MeV/を達成した。これは、これまでで最も高い感度を達成できる性能である。実験では運動量1.92GeV/のビームを液体水素標的に照射しての生成を試みた。しかし、missing massには明瞭なピーク構造は観測されなかった。実験によって与えられるの生成断面積の上限値は200nb以下となり、これは理論モデルによる計算値を大きく下回る。したがって、実験によっての存在に強い制限を与えた。

An observation of the pentaquarck baryon which consists of five quarks was firstly reported by the LEPS collaboration in 2003. The LEPS report triggered the investigation of . Several experiments reported both positive and negative results. Therefore, the existence of has been not confirmed. The J-PARC E19 experiment was performed at the J-PARC K1.8 beam line in 2010. The purpose of experiment is to search for using the SKS system. The missing mass resolution of the system was 1.4 MeV/ (FWHM) by which the highest sensitivity can be achieved. We irradiated mesons on the liquid hydrogen target with the beam momentum of 1.92 GeV/. In the missing mass spectrum, any prominent structure corresponding to was not observed. The upper limit of the cross section was obtained to be less than 200 nb. The experimental result gives a strong constraint to the existence of .