理研、陽子内部のグルーオンの向きを精密測定することに成功

理化学研究所(理研)は1月8日、米国ブルックヘブン国立研究所(BNL)の偏極陽子衝突型加速器「RHIC」を使って、これまでで最高の衝突エネルギーとなる510 GeVで陽子内部のグルーオンの向きを精密測定することに成功したと発表した。

同成果は理研仁科加速器研究センター理研BNL研究センター実験研究グループの秋葉康之 グループリーダー、後藤雄二 理研BNL研究センター研究員、尹寅碩 国際プログラム・アソシエイトらが参画する国際共同研究グループによるもの。米国の科学雑誌「Physical Review D Rapid Communications」に掲載された。

陽子には内部構造があり、クォークとグルーオンと呼ばれる素粒子によって構成されている。同研究グループが精密測定に成功したグルーオンはクォークを結びつける「のり」の役割を果たしている。

全ての粒子は地球の自転に似た「スピン」と呼ばれる「向き」を表す固有の性質を持っており、陽子の向きは"陽子内部のクォークの向きの合計で決まっている"と考えられていた。しかし1980年代に光を用いて陽子内部のクォークを調べたところ、それだけでは陽子の向きを説明できないことがわかった。