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矢量粒子家族出现新面孔
2017-03-09|文章来源:实验物理中心 |浏览次数: |【
 

  33日,《物理评论快报》(Physical Review Letters,第118卷第9)刊载了北京谱仪IIIBESIII实验两篇文章,报道了在类粲偶素(也称XYZ粒子)研究上的最新发现。 

  利用在北京正负电子对撞机上采集的9 fb-1数据,BESIII实验对的截面进行了精确测量,发现在两个过程中分别存在两个共振结构。两个反应过程中的第一个共振结构均位于4.22 GeV附近,称为Y(4220),第二个共振结构分别位于4.32 GeV(称为Y(4320))以及4.39 GeV(称为Y(4390))附近。它们都是矢量粒子,但质量和宽度跟目前所知的矢量粲偶素和类粲偶素都有显著不同(见下图)。 

  由于目前在4-4.6 GeV之间发现的矢量粒子多于理论预言的矢量粲偶素,而且是诸多可能的含粲夸克对的奇特强子态的质量范围,关于它们本质的理论解释有夸克胶子混杂态、四夸克态、强子分子态、强子粲偶素态等。BESIII实验的测量结果为理解这些结构的性质提供了重要数据,上述理论解释正确与否都要重新进行审视。 

  这些测量所用的数据是BESIII2013年至2015年两年间采集的,BESIII在同一批数据中还发现了带电类粲偶素Zc(3900)Zc(4020)以及X(3823)等。由于其巨大的物理发现潜力,BESIII实验本运行年度继续在该能区采集数据,作为在3.8-4.6 GeV 能量区间内以10 MeV为步长、每个能量点积分亮度为0.5 fb-1的高亮度扫描取数计划的一部分。基于这批数据,BESIII实验将进一步深入对奇特强子态的研究,从而最终解开奇特态粒子内部结构之谜。 

BESIII过程中发现的,用红点和空心圆点表示的共振结构与已知粲偶素与类粲偶素共振参数的比较

  研究论文见: 

  https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.092001 

  https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.092002 


 
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