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北京譜儀III實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)類粲偶素新衰變模式
2022年09月21日 16:22:17
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：3823
近日，北京譜儀III(BESIII)合作組發(fā)現(xiàn)了類粲偶素Y(4660)和Y(4360)粒子的新衰變模式π π-ψ2(3823)，是Y(4660)粒子自發(fā)現(xiàn)以來的第二個(gè)含粲偶素衰變模式。這是粒子物理領(lǐng)域的一項(xiàng)重要進(jìn)展。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】近日，北京譜儀III(BESIII)合作組發(fā)現(xiàn)了類粲偶素Y(4660)和Y(4360)粒子的新衰變模式π+π-ψ2(3823)，是Y(4660)粒子自發(fā)現(xiàn)以來的第二個(gè)含粲偶素衰變模式。這是粒子物理領(lǐng)域的一項(xiàng)重要進(jìn)展。
ψ2(3823)粒子是丁肇中先生1974年發(fā)現(xiàn)的粲偶素J/ψ粒子家族的一個(gè)成員。2015年，日本的Belle實(shí)驗(yàn)確立了ψ2(3823)粒子，并進(jìn)一步用該粒子作為探針開展其它研究。
“關(guān)于這個(gè)粒子的本質(zhì)，理論上一直存在各種各樣的猜想和假設(shè)，但實(shí)驗(yàn)上一直未能獲得更多的信息，比如新的產(chǎn)生或衰變模式等。”Belle實(shí)驗(yàn)中國(guó)組成員、復(fù)旦大學(xué)青年研究員王小龍說。
2020年，BESIII實(shí)驗(yàn)在高能量區(qū)域采集了大量的數(shù)據(jù)樣本，能夠?qū)(4660)等類粲偶素粒子開展更精細(xì)的研究。通過開發(fā)新的研究方法，研究人員克服了ψ2(3823)粒子產(chǎn)額低、本底復(fù)雜、效率低的困難，使得觀測(cè)到的信號(hào)量幾乎翻了一倍。最終BESIII實(shí)驗(yàn)在π+π-ψ2(3823)過程中觀測(cè)到了Y(4660)粒子的證據(jù)。
BESIII合作組成員、山東大學(xué)教授劉智青說：“這是實(shí)驗(yàn)上首次觀測(cè)到Y(jié)(4660)粒子和ψ2(3823)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)證據(jù),也是時(shí)隔15年以后第一次在新的含粲偶素末態(tài)中觀察到Y(jié)(4660)粒子，對(duì)于理解它的本質(zhì)具有重要的意義。”
此外，BESIII還測(cè)量了ψ2(3823)粒子的性質(zhì)，精度達(dá)到世界最高。
北京譜儀III(BESIII)是北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPCII)上的大型通用磁譜儀，自2009年實(shí)驗(yàn)運(yùn)行以來已經(jīng)發(fā)表科學(xué)論文400余篇。合作組由來自17個(gè)國(guó)家、83個(gè)研究機(jī)構(gòu)的500多名科學(xué)家共同組成。
相關(guān)論文Observation of Resonance Structures ine+e−→π+π−ψ2(3823)and Mass Measurement ofψ2(3823)于近日發(fā)表于期刊《Physical Review Letters(物理評(píng)論快報(bào))》。
參考來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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