強磁場中におけるクォーコニウム輻射崩壊の異方性

The Anisotropy of the radiative decay of quarkonia in a strong magnetic field

岩崎 幸生; 鈴木 渓*   

Iwasaki, Sachio; Suzuki, Kei*

強い磁場中の量子色力学(QCD)は、RHICやLHCで行われている相対論的重イオン衝突実験や強磁場中性子星(マグネター)の文脈とも関連して近年盛んに議論されている。そのような環境下におけるハドロンの性質の変化は、磁場中のQCDの理解を深めるうえでも、実験における磁場の観測手段を提案する意味でも重要な研究対象である。本講演では、クォーコニウム系を記述する有効場理論であるポテンシャル非相対論的QCDのラグランジアンに基づいて、強磁場中のP波クォーコニウムの輻射崩壊の異方性について議論する。真空中における本来の定式化では、真空中のクォーコニウム固有状態の波動関数を仮定するが、磁場中においてこれらの波動関数は混合するため、そのまま使うことはできない。本研究では、強磁場極限において現れる偏極した波動関数を新たしく導入することにより、強磁場中の輻射崩壊幅について主要項までの解析的な公式を導く。

The quantum chromodynamics, QCD, in a strong magnetic field is rigorously investigated these days, relating to the relativistic heavy ion collision experiment and strong-magnetized neutron star. The property of the hadrons in such environment is the important research subject from the point of view of comprehending QCD in a strong magnetic field and suggest in a experimental probe of the magnetic field. In this talk, we discuss the anisotropy of radiative decay of the P-wave quarkonium in a strong magnetic field based on the Lagrangian of potential non-relativistic QCD, which is an effective field theory to describe quarkonium systems. Though we assume the wave function of the eigenstates of quarkonium in vacuum on the conventional formalism, we can not use them because they mix in a magnetic field. In this study, we derive the analytic formulas of the radiative decay width in a strong magnetic field up to its leading order by introducing the polarized wave functions appearing in the limit of strong magnetic field.