大阪大学大学院理学研究科の特任研究員の関屋涼平さん（研究当時：京都大学大学院理学研究科の大学院生）、板橋健太教授、理化学研究所の田中良樹研究員、ドイツ重イオン研究所のクリストフ･シャイデンバーガー（Prof. Dr. Christoph Scheidenberger）教授、奈良女子大学の比連崎悟教授、京都産業大学の山縣淳子教授、神戸大学の池野なつ美准教授、ギーセン大学のフォルカー･メタグ（Prof. Dr. Volker Metag）名誉教授とマリアナ･ナノヴァ（Dr. Mariana Nanova）研究員らの国際共同研究グループは、中間子の一種であるη′中間子と原子核が強い相互作用のみで束縛した新しい状態(η′中間子原子核)の兆候を世界で初めて観測しました。
現代物理学において、物質の質量がどのように生まれたか、という問いに対する答えは未だよくわかっていません。理論では、物質の質量は真空の複雑な構造に由来すると考えられていますが、実験的な知見は限られています。物質質量の起源を検証するには、真空の構造が変化した原子核内部で中間子の質量を測定することが有効です。そのため、研究グループは、数ある中間子の中でもη′中間子に着目し、η′中間子原子核というこれまで発見されていない新しい原子核の観測を目指した実験を行いました。
本研究では、η′中間子原子核の生成事象を選択的に捉えるための新しい実験セットアップを構築しました。これにより、世界で初めてη′中間子原子核の存在の兆候を示す実験結果を得ることに成功しました。これは、原子核内部でη′中間子の質量が減少していることを示唆する世界初の結果です。本研究は真空の構造に関する新たな視点を提供する可能性があり、物質質量の起源の解明に繋がることが期待されます。
本研究成果は、米国科学誌「Physical Review Letters」に、Featured in Physicsとして4月7日（火）に公開されました。
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リリース日：2026.4.8