J-PARCでφ中間子の観測に成功―物質の質量起源に迫る新たな測定―

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 成木恵 理学研究科教授、中須賀さとみ 同博士課程学生、小沢恭一郎 高エネルギー加速器研究機構(KEK)准教授、四日市悟 理化学研究所専任研究員、佐甲博之 日本原子力研究開発機構研究主幹らの国際共同研究グループ「J-PARC E16コラボレーション」は、J-PARCの高運動量ビームラインを用い、これまで国内では未踏であった30 GeVというエネルギー領域において、陽子・原子核衝突によって生成されるφ中間子を電子・陽電子対崩壊から捉えることに初めて成功しました。

 本研究成果は、2026年3月9日に、国際学術誌「Progress of Theoretical and Experimental Physics」にオンライン掲載されました。

画像
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原子核標的中で陽子ビームによりφ中間子を生成。電子・陽電子対でφ中間子の生成を捉える。©️成木恵 Gemini 3 Flash Image

研究者のコメント

「新しいビームラインと測定器を立ち上げ、30 GeVという未知の領域でようやく信号を捉えることができました。これは長年の装置開発の賜物です。今回の成功はあくまで第一歩であり、今後は膨大なデータから『質量の変化』という物理の核心に迫れることを確信しています。」(成木恵)

研究者情報
研究者名
Satomi NAKASUGA
書誌情報

【DOI】
https://doi.org/10.1093/ptep/ptag042

【KURENAIアクセスURL】
http://hdl.handle.net/2433/300168

【書誌情報】
Satomi Nakasuga, Yuhei Morino, Kazuya Aoki, Yoki Aramaki, Daichi Arimizu, Sakiko Ashikaga, Wen-Chen Chang, Ren Ejima, Hideto En'yo, Dairon Rodriguez Garces, Johann M Heuser, Ryotaro Honda, Masaya Ichikawa, Daichi Ishii, Shunsuke Kajikawa, Jo Kakunaga, Koki Kanno, Daisuke Kawama, Yusuke Komatsu, Takehito Kondo, Yusuke Hori, Hikari Murakami, Tomoki Murakami, Ryotaro Muto, Shunnosuke Nagafusa, Wataru Nakai, Megumi Naruki, Yuki Obara, Shuta Ochiai, Makoto Ogura, Kyoichiro Ozawa, Adrian Rodriguez Rodriguez, Hiroyuki Sako, Susumu Sato, Michiko Sekimoto, Kenta Shigaki, Kazuki Suzuki, Tomonori Takahashi, Tomohiro Taniguchi, Maksym Teklishyn, Alberica Toia, Rento Yamada, Kanako Yamaguchi, Yorito Yamaguchi, Shogo Yanai, Satoshi Yokkaichi (J-PARC E16 collaboration) (2026). First Measurement of φ-Meson Production in 30-GeV Proton–Nucleus Reactions via Di-electron Decay at J-PARC. Progress of Theoretical and Experimental Physics, 2026, 4, 043D03.