Bevis for en ny subatomær partikel observeret

BESIII-samarbejdet har rapporteret observation af en unormal linjeform omkring ppbar-massetærskel i J/ψ→γ3(π ⁺ π ^- ) henfald, hvilket indikerer eksistensen af ​​en ppbar bundet tilstand. Papiret blev offentliggjort online i Physical Review Letters .

Nærheden i masse til 2m_p tyder på nukleon-antinukleonbundne tilstande, en idé, der har en lang historie. Før fødslen af ​​Quark Model var en nukleon-antinucleon bundet tilstand allerede foreslået af prof. E. Fermi og prof. C. N. Yang.

Der er en ophobning af beviser for unormal adfærd i proton-antiproton-systemet nær ppbar-massetærsklen, f.eks. J/ψ→γppabr , J/ψ→γπ ⁺ π ^- η' og protonens effektive formfaktor bestemt ud fra e ⁺ e ^- →ppbar, der udviser en smal top eller et meget stejlt fald omkring ppbar-massetærsklen, hvilket inspirerede mange spekulationer og fornyede interesserne for den nukleon-antinukleonbundne tilstand.

X(1840) er en ny struktur opdaget i J/ψ→γ3(π ⁺ π ^- ) proces i 2013 med underdataprøve af BESIII-eksperiment, som også er placeret nær ppbar-massetærsklen. En yderligere udforskning af linjeformen på X(1840) er afgørende for at få en bedre forståelse af dens natur. Derfor udførte BESIII-eksperimentet en undersøgelse af 3(π ⁺ π ^- ) massespektrum med 10 milliarder J/ψ-hændelser, hvilket er omkring 45 gange større end underdataprøven brugt i den forrige måling.

En unormal linjeform på X(1840) nær ppbar-massetærsklen blev observeret for første gang. Efter mange forsøg viste det sig, at modellen med en sammenhængende sum af to Breit-Wigner-parametriseringer kunne give en god beskrivelse af data, som afslørede en ny resonans X(1880) med en statistisk signifikans større end 10σ, og massen og bredden blev bestemt til at være 1882,1±1,7±0,7 MeV/c ² og henholdsvis 30,7±5,5±2,4 MeV/c.

Nærheden af ​​dens masse til ppbar-massetærsklen understøttede eksistensen af ​​en ppbar-bundet tilstand. Efter offentliggørelsen blev dette resultat valgt som "Featured in Physics" af Physical Review Letters .

Flere oplysninger: M. Ablikim et al., Observation of the Anomalous Shape of X(1840) in J/ψ→γ3(π ⁺ π ^- ) Indikerer en anden resonans nær pp¯-tærskel, Physical Review Letters (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.151901

Journaloplysninger: Physical Review Letters

Leveret af Chinese Academy of Sciences