近代物理所研究粲能区奇特态粒子取得系列成果

  • 近代物理所 (中国科学院近代物理研究所)
  • 创建于 2015-04-07
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近代物理所高能核物理研究组的科研人员,对粲能区隐粲介子Z(4430) 及隐粲重子N*(4261) 进行了相关理论研究,取得了系列成果。

粒子物理学认为,构成物质世界的各种粒子是由最基本的夸克组成的。在经典的组分夸克模型图像中,强子是由两夸克的介子或三夸克的重子构成。然而,量子色动力学却允许其他态强子的存在(例如多夸克态,分子态等等)。这类有别于传统强子的粒子,被称为奇特态。近年来一系列类粲偶素X, Y, Z粒子的发现,为研究奇特态粒子打开了大门并引起了研究人员的极大兴趣。

2014年,Large Hadron Collider beautyLHCb)实验组以很高的置信度确认了带电Z(4430) 的存在,并认为该粒子是四夸克态的有力候选者。由于目前只有带电荷的Z(4430) 被实验确认, 近代物理所科研人员基于有效拉氏量方法,首次提出通过反应道寻找中性Z0(4430) 粒子是一个很好的途径。此外,基于PANDA的实验条件,估算出在质心能W ≃ 4.5 GeV处将有足够的Z0(4430) 事件数产生。研究结果表明,在最佳能量观测窗口,总截面的贡献主要来自于信号,信号将很容易从背景中区分出来,这将非常有利于实验上探测到电中性Z(4430)粒子。

之后,科研人员对隐璨重子N(4261) 中的产生进行了研究,发现此反应道是研究和鉴别N(4261) 是否存在的一个理想途径。通过分析最终的微分截面结果发现:背景的贡献对于微分截面的影响是不可忽略的,尤其是在背角区域。研究人员在文章中建议J-PARC 装置进行这方面的实验,这对研究和发现多夸克态重子意义深远。

以上系列理论研究结果不仅有助于本领域的科研人员更深入了解粲能区奇特态粒子的性质和产生机制,而且对于今后在实验中寻找和发现这些奇特态粒子也将提供切实的依据和参考。研究结果先后发表在:Physical Review D 91, 014032 (2015),European Physics Letters 109, 41001 (2015).

文章链接: http://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.91.014032

http://iopscience.iop.org/0295-5075/109/4/41001/article

责任编辑:近代物理所

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