実験研究グループ

当研究グループは世界で初めての重イオン衝突と偏極陽子衝突とを実現した加速器であるRHICを用いて「強い相互作用」(QCD)の研究を進めています。当グループの研究活動は大きく３つあります：RHICでのスピン物理、RHICでの重イオン物理、そしてRHICのPHENIX実験の測定器アップグレードです。RHICのスピン物理は、理化学研究所の主導で実現したものであり、RHICで偏極陽子を衝突させることにより陽子の内部スピン構造を研究します。この研究の第一目標はグルーオンのスピンがどれだけ陽子のスピンに寄与しているかを測定することです。最近のデータ解析の結果、グルーオンが陽子のスピンを殆どになっていないことを示すデータが得られました。これは、事前の予想を覆す、驚くべき結果です。RHICでは超高エネルギー原子核衝突実験も行われます。ここでは宇宙開闢(かいびゃく)直後の世界、クォーク・グルーオン・プラズマを実験室に再現する研究を行います。これまでに、横運動量の大きなハドロン生成の抑制現象、生成粒子の非対称フロー現象などが発見され、超高密度の状態が生成された事が確認されています。現在はこの状態の性質を探る研究が進呈しています。最近私たちは金＋金衝突からの直接光子を1<pT<3GeVの範囲で測定しました。このpT領域では、高温のQGPからの熱的放射が直接光子の支配的成分になると予想されています。理論とデータの比較は初期温度が３００MeVから６００MeVに達していることを示しています。これらの値は格子QCD計算から約１７０MeVと計算されている、QGPへの相転移温度をはるかに超えています。RHICでの研究をさらに進化させるために、PHENIX測定器のアップグレードを行っています。シリコン検出器（VTX）を建設し、2010年にPHENIXに組み込みました。これによりチャーム、ボトムなどの重いクォークの生成を測定します。また、W粒子測定のためのミュー粒子トリガーの建設と運用に主要な役割を担っています。

研究テーマ

• 核子のスピン構造の実験的研究
• RHICにおけるクォーク・グルーオン・プラズマの研究
• RHIC PHENIX実験の測定器アップグレード

主要論文

1. PHENIX Collaboration (A. Adare et al.):
   "Cross Section and Parity-Violating Spin Asymmetries of W Boson Production in polarized p+p Collisions at sqrt(s)=500 GeV"
   Phys. Rev. Lett. 106, 062001 (2011)
2. PHENIX Collaboration (A. Adare et al.):
   "Enhanced Production of Direct Photons in Au+Au Collisions at sqrt(s_NN)=200 GeV and Implications for the Initial Temperature"
   Phys. Rev. Lett. 104, 132301 (2010)
3. PHENIX Collaboration (A. Adare et al.):
   "Gluon-Spin Contribution to the Proton Spin from the Double-Helicity Asymmetry in Inclusive pi0 Production in Polarized p+p Collisions at sqrt(s)=200 GeV"
   Phys.Rev.Lett.103,012003(2009)
4. PHENIX Collaboration (Stephen Scott Adler et al.):
   "Measurement of direct photon production in p + p collisions at s**(1/2) = 200-GeV."
   Phys.Rev.Lett.98:012002 (2007)
5. PHENIX Collaboration (A. Adare et al.):
   "J/psi Production vs Centrality, Transverse Momentum, and Rapidity in Au+Au Collisions at s(NN)**(1/2) = 200-GeV."
   Phys.Rev.Lett.98:232301 (2007)
6. PHENIX Collaboration (A. Adare et al.):
   "Energy Loss and Flow of Heavy Quarks in Au+Au Collisions at s(NN)**(1/2) = 200-GeV"
   Phys.Rev.Lett.98:172301 (2007)
7. PHENIX Collaboration (Adler, S.S. et al.):
   "Centrality Dependence of Charm production from Measurement of Single Electrons in Au+Au Collisions at s**(1/2)=200 GeV"
   Phys.Rev.Lett., 94, 082301 (2005).
8. PHENIX Collaboration (Adcox, K. et al.):
   "Formation of dense partonic matter in relativistic nucleus-nucleus collisions at RHIC: Experimental evaluation by the PHENIX collaboration"
   Nucl.Phys., A757, 184-283 (2005).
9. PHENIX Collaboration (Adler, S.S.et al.):
   "Midrapidity Neutral Pion Production in Proton-Proton Collisions at s**(1/2)=200 GeV"
   Phys.Rev.Lett., 91, 241803 (2003).
10. PHENIX Collaboration (Adcox, K. et al.):
    "Suppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au collisions at s(NN)**(1/2) = 130-GeV"
    Phys.Rev.Lett., 88, 022301 (2002).