ペンタクォーク

ペンタクォーク(Pentaquark)はクォーク4個と反クォーク1個によって構成されているとされる重粒子（バリオン）。（普通のバリオンはクォーク3個、中間子はクォークと反クォークの対で構成されている。）

ペンタクォークの最初の候補はΘ⁺と名付けられており、これは2つずつのu,dクォークと、1つの反sクォークから成る。よってバリオン数が+1、ストレンジネスも+1の粒子であるとされる。この量子数の組み合わせはクォーク3個では実現できないので、もしその存在が確認されれば少なくともクォーク4個と反クォーク1個から構成されていると判る。ただし存在が確認されていない。

ペンタクォークΘ⁺の存在については、もともとマキシム・ポリャコフ(Maxim Polyakov)、ドミトリー・ディヤコノフ(Dmitri Diakonov)、ビクター・ペトロフ(Victor Petrov)らがロシアのペテルブルク核物理学研究所(PNPI)で1997年に仮説を発表していたが、懐疑的に思われていた。

ペンタクォークΘ⁺の存在は、2003年7月に大阪大学の中野貴志教授らが大型放射光施設SPring-8における実験で報告した。アメリカのトーマス・ジェファーソン国立加速器施設にてケン・ヒックス(Kenneth Hicks)らに追認されたとされていたが、後者のグループは後に同じ実験手法で統計を10倍に高めた実験では存在を確認できないと報告している。この他にもBファクトリーなどで多くの追試が行われたが、存在の決定的な証拠は得られていない。Θ⁺にかぎらず、他の量子数の組み合わせでも存在の決定的な証拠はない。

外部リンク

• クォーク5個から出来ている新しい粒子（新バリオン）発見
• T.Nakano et al., Physical Review Letters 91, 012002 (2003), 原著論文
• Doubt is cast on pentaquarks（Natureのニュース、ペンタクォークへの疑問）
• Pentaquark Debate Heats Up (2005/Apr/28) (Jefferson 研究所 (JLab) の報告。JLab の CLAS を使った実験の最新の解析結果からはペンタクォークは観測されなかった。)