Zc(3900)的自旋和宇称量子数确立

    时间:2017-08-21 字体大小[]

      8月16日,北京谱仪III(BESIII)实验国际合作组关于Zc(3900)的自旋和宇称量子数测量的文章发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,并被《物理》(Physics)杂志编辑作为特色研究论文推介。 

      在这篇题为“完善四夸克态档案”(Filling in a Tetraquark’s Profile)的推介文章中,编辑写道:“对正负电子对撞数据的分析确定了含四夸克粒子的自旋和宇称。

      近几年,物理学家相继发现了几个粒子,最好的解释是它们是含有四个夸克,而不是通常由两个或三个夸克组成的强子。Zc(3900)粒子是最早发现的‘四夸克态’强子之一,其质量为3900 MeV/c2 (参见BESIII合作组文章:Phys. Rev. Lett. 110, 252001 (2013))。 尽管Zc(3900)粒子似乎由两个粲夸克加上一个上夸克和一个下夸克组成,但围绕这个粒子仍有许多不解之谜。为了加深对它的认识,BESIII合作组利用北京电子正电子对撞数据,测量了Zc(3900)的两个重要量子数——自旋和宇称。

      2013年,BESIII合作组首先报道了Zc(3900)粒子,日本的Belle合作组实验几乎同时报道了独立测量结果。这两组实验都是在正负电子对撞机上通过末态为J/Ψ介子和两个π介子的过程中观测的。随后,BESIII合作组又在末态为两个粲介子的过程中观测到了质量为3885 MeV/c2 的四夸克态粒子Zc(3885) (参见BESIII合作组文章:Phys. Rev. Lett. 112, 022001 (2014))。

      这两个粒子的质量差别很小,它们是同一个粒子吗?要回答这个问题,方法之一就是比较这两个粒子的自旋和宇称量子数。BESIII合作组利用挑选出来的6000多个事例,在Zc(3900)粒子取各种自旋-宇称量子数的情况下,通过分波分析的方法拟合数据。结果表明在自旋-宇称JP=1+的情况下,与数据达到最佳匹配。这个结果与Zc(3885)粒子的自旋-宇称是一致的,支持这两个结构是同一个态的结论。

      2013年3月26日,BESIII实验国际合作组宣布发现了一个新的共振结构Zc(3900),这一发现引起了国际高能物理界广泛关注,目前文章引用已超过500次。虽然理论上对它的属性仍没达成一致,但它很可能是科学家们长期寻找的一种奇特强子态。在北京正负电子对撞机的协助下,北京谱仪III在4GeV以上采集了更多的实验数据,关于这个粒子更多的研究仍在进行中。

      

     

      Zc(3900)粒子

打印】【关闭