概要 Abstract

2025 年 6 月 18 日、アメリカ・ニューポートニューズ市に位置するジェファーソン研究所 (JLab) で開催された実験ホール A/C 夏季コラボレーション会議において、後神が JLab で計画しているハイパー核実験プログラムの概要を (オンラインで) 紹介しました。

https://indico.jlab.org/event/944

私たちはハイパー核の分光測定を通じて、従来の核子間に働く核力の理解を、「ストレンジクォークを含むバリオン間相互作用」へと拡張することを目指しています。ストレンジネスをもつハイパー核は、通常の原子核とは異なる自由度を持ち、核力の新たな側面を明らかにする鍵となります。さらに、ハイパー核に関する知見は、中性子星内部などの極限的な高密度天体物理環境の理解にも直結します。このように本研究は、原子核物理と宇宙物理の両分野にまたがる根源的課題に取り組むものであり、物質の構造と宇宙の進化の理解に貢献するものです。

私たちは2027年より、米国ジェファーソン研究所（JLab）の実験ホールCに、大型磁気分光器 HES-HKS を設置し、本格的なハイパー核分光実験を開始する計画です。この実験では、軽核から重核に至る幅広い質量数の標的を用いた大規模な測定を行い、約 2 年間にわたって高精度のデータ収集を実施します。得られるデータは、

• ハイペロン相互作用における荷電対称性の破れ、
• ラムダ–核子–核子間の三体力、
• 三軸非対称変形をもつ原子核構造の探索

といった、ハイパー核物理における重要な未解決問題の解明に資するものです

On June 18, 2025, at the Hall A/C Summer Collaboration Meeting held at Jefferson Lab (JLab) in Newport News, Virginia, USA, Dr. Toshiyuki Gogami gave an online presentation introducing the planned hypernuclear spectroscopy program at JLab.
https://indico.jlab.org/event/944

Our research aims to extend the conventional understanding of nuclear forces between nucleons to baryon–baryon interactions that include strange quarks, through precision spectroscopy of hypernuclei. Hypernuclei, which contain strange quarks, possess degrees of freedom beyond those of ordinary nuclei, offering a unique window into the fundamental nature of the nuclear force. Furthermore, the insights gained from hypernuclear studies directly contribute to our understanding of extremely dense astrophysical environments such as the interiors of neutron stars. Thus, this research addresses fundamental questions spanning both nuclear physics and astrophysics, contributing to our broader understanding of matter and the evolution of the universe.

Starting in 2027, we plan to install a large-acceptance magnetic spectrometer system, HES-HKS, in Hall C at Jefferson Lab and initiate a full-scale hypernuclear spectroscopy program. This ambitious experimental campaign will involve a wide range of nuclear targets from light to heavy mass numbers and will be conducted over approximately two years of data taking. The resulting data will provide critical information for addressing key open questions in hypernuclear physics, including:

• Charge symmetry breaking in hyperon–nucleon interactions,
• Three-body forces among Λ hyperons and nucleons,
• Exploration of triaxially deformed nuclear structures.

講演者 Speaker

後神 利志 (Toshiyuki Gogami)

タイトル Title

広質量数におよぶ高精度電磁生成ハイパー核分光

Electro-production of hypernuclear spectroscopy with high precision in wide mass range

日時 Time and Date

6 月 18 日 10:30～ アメリカ東部時間 (10:30 a.m. on June 18, 2025, EDT)