近日,北京譜儀BESIII實驗國際合作組利用已經收集的100億
實驗數據,首次觀測到新粒子X(2600),實驗結果于2022年7月19日在線發表在《物理評論快報》雜志上[Phys. Rev. Lett. 129 (2022) 042001]。
此次,BESIII合作組在
過程中觀測到的這一新粒子X(2600),實驗確認其統計顯著性大于20倍標準偏差,并測量到X(2600)的兩個主要衰變模式
和
的產額。這一結果是尋找研究新強子態領域又一新的重要成果。下一步在更多的衰變末態中尋找X(2600)粒子并測定其自旋宇稱,對理解X(2600)粒子的本質至關重要。
自然界已發現的強子由2個或者3個夸克組成,而量子色動力學(QCD)允許多夸克態、混雜態和膠球等新型強子的存在。因此,實驗上發現多夸克態、混雜態和膠球對檢驗和發展QCD以及強子唯象理論模型具有重要意義,一直是世界上許多高能物理實驗的最重要物理目標之一。近年來,格點QCD理論取得了巨大的進展,為實驗研究介子譜以及超出夸克模型的新型強子態提供了重要的理論依據,并預言了基態贗標量膠球的質量范圍為 2.3–2.6 GeV/c2。
BESIII 實驗利用正負電子對撞可以產生大量的粲偶素粒子,其中
的輻射衰變被公認為是尋找新型輕強子態特別是膠球的理想場所。目前實驗上已確認的質量大于2GeV的粒子非常稀少。2012年BESIII實驗首次在
輻射衰變中觀測到與格點QCD預言的基態贗標量膠球質量一致的共振態X(2370)。通過更多實驗數據進一步探索該粒子的內部結構,并更廣泛地尋找可能的2.0GeV以上的新粒子,縮小對質量大于2GeV的粒子認識的盲區,對于深入理解新型強子譜學有重要意義。
目前,BESIII實驗已在
的輻射衰變的
質量譜上觀測到了一系列新的粒子態,包括確認BESII發現的X(1835)和新的X(2120)、X(2370)和X(2600)。這些實驗結果為深入理解強子譜學提供了重要的實驗依據和研究窗口。
參考文獻:
PRL在線發表文章鏈接:
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.042001

質量譜