マルチストレンジ粒子がクォーク物質に応答する仕組みを解明(Study Reveals How Multi-Strange Particles Respond to Quark Matter)

2026-10-23 中国科学院(CAS)

中国科学院近代物理研究所の研究チームは、金原子核同士の衝突シミュレーションを通じて、粒子に含まれる奇妙クォーク(ストレンジクォーク)の数が多いほど、クォーク物質の形成に対する粒子生成量の応答が強くなることを明らかにした。研究では、パートン・ハドロン・ストリング動力学モデルを用い、重心系エネルギー3.0~7.2 GeVの金・金衝突を解析。クォーク・グルーオンが独立して運動する状態を含むモデルと、ハドロンのみを扱うモデルを比較した。その結果、重心系エネルギー7.2 GeVでは、クォーク相を含むモデルにおいて、ラムダ粒子の生成量が約20~30%、カスケード粒子が約65%、オメガ粒子が約93%増加した。これらの差は、粒子に含まれる奇妙クォークの数とともに大きくなる傾向を示す。一方、ハドロン・クォーク相転移の明確な兆候が最終生成粒子に現れたわけではない。本研究は、宇宙初期の物質進化や高密度核物質の相図を解明するため、重イオン衝突における多重奇妙粒子を有望な探査手段として提示する成果である。

マルチストレンジ粒子がクォーク物質に応答する仕組みを解明(Study Reveals How Multi-Strange Particles Respond to Quark Matter)
The phase diagram of nuclear matter and the evolution of the universe. (Image by YONG Gaochan)

<関連情報>

バリオン豊富なAu+Au衝突におけるパートンダイナミクスに対するストレンジクォーク数依存応答 Strange-quark-number-dependent response to partonic dynamics in baryon-rich Au+Au collisions

Di Zhao,Xun Zhu,Gao-Chan Yong
Physics Letters B  Available online: 6 October 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.physletb.2026.141031

Abstract

We identify a strange-quark-number-dependent hierarchy in the response to explicit partonic dynamics by comparing PHSD5.2 with its hadron–string limit in baryon-rich Au+Au collisions at √sNN=3.0–7.2 GeV. Crossing the local conversion threshold alone does not ensure a visible final-state signal: abundant-hadron flow changes little at 3–4.5 GeV, whereas the fractional yield response becomes ordered at 6.2–7.2 GeV, reaching S|s|=1≃0.2–0.3, S|s|=2≃0.65, and S|s|=3≃0.93 at 7.2 GeV. The hierarchy is consistent with an enlarged recombination phase space for strange constituents released from different pre-hadronic sources, but does not by itself establish an increase in the total s+s¯ abundance or stronger strange-quark clustering. Since SX is a model-defined response rather than a direct observable, matched excitation functions of Ξ−/Λ and Ω−/Λ, together with high-mT proton elliptic flow, provide experimentally accessible discriminants between the predicted PHSD and HSD dynamics.

1701物理及び化学
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