《表4 在50 fb-1积分亮度下EicC上奇特强子态产生与探测预估》
鉴于五夸克态候选者Pc的发现,根据重夸克自旋和味道对称性,很多理论模型都预言相应的隐底五夸克态候选者Pb的存在[125,150?158]。在EicC上利用电产生过程寻找Pb,或者确定它们电产生截面的上限,对于研究五夸克态的内部结构和量子色动力学的非微扰性质都有决定性的作用。几乎所有模型都预言了一个质量在11.12 GeV附近、能衰变到?p的Pb,其宽度在几十MeV至300 MeV之间。基于这些研究,我们模拟了两种Pb在EicC上的电产生,宽度分别为30 MeV(Pb(narrow))和300 MeV(Pb(wide))。另外,我们也模拟了Pc(4312)、Pc(4440)和Pc(4457)的产生,其宽度分别取为LHCb实验测量的中心值。其费曼图如图22(b)所示,图中棕色区域代表s道的Pc或Pb,V代表J/ψ或?,非共振的背景主要是如§2.5.1所讨论的Pomeron的贡献。该过程可以分解为电子发射一个虚光子,虚光子击中质子后产生Pc/Pb的光生过程,它的反应截面是EicC上模拟产生的输入。GlueX实验组确定了γp→Pc→J/ψp的截面上限,我们用其作为输入确定了EicC上产生数量的上限值。对LHCb实验数据的分析表明,Pc→J/ψp分支比的下限应该在0.5%左右[159],Pb→?p的分支比也采用这个范围,利用矢量介子为主模型(VMD)可以估计EicC上产生数量的下限值。考虑到探测效率之后,我们发现EicC上这些奇特强子态将会有可观的探测数量,如表4所示,已经考虑了J/ψ和?衰变到轻子对的分支比,第三列探测效率为预估的探测器对所有末态粒子的重建效率。另外,半单举过程产生的事例数会更多。图23给出了Pb/Pc的质量谱、横动量、赝快度和快度的分布。可以看到,它们具有明显的s道共振态产生的特点。Pb/Pc的横向动量很小,快度和赝快度都集中在很小的范围,明显区别于非共振的Pomeron的分布,有利于实验上区分两者。如图21所示,显粲反应道如比J/ψp具有更大的产生截面,显底反应道如等也比?p具有更大的截面。虽然这些末态粒子都只能弱衰变而重建效率更低,综合考虑我们乐观地预计EicC也能用来研究等反应道。
图表编号 | XD00118618900 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.02.15 |
作者 | 曹须、常雷、畅宁波、陈旭荣、陈卓俊、崔著钫、戴凌云、邓维天、丁明慧、龚畅、桂龙成、郭奉坤、韩成栋、何军、黄虹霞、黄银、Kaptari L P、李德民、李衡讷、李民祥、李学潜、梁羽铁、梁作堂、刘国明、刘杰、刘柳明、刘翔、罗晓峰、吕准、马伯强、马伏、马建平、马余刚、冒立军、Mezrag C、平加伦、秦思学、任航、Roberts C D、申国栋、史潮、宋勤涛、孙昊、王恩科、王凡、王倩、王荣、王睿儒、王涛峰、王伟、王晓玉、王晓云、吴佳俊、吴兴刚、肖博文、肖国青、谢聚军、谢亚平、邢宏喜、徐瑚珊、许怒、徐书生、鄢文标 |
绘制单位 | 中国科学院近代物理研究所、中国科学院大学、南开大学、信阳师范学院、中国科学院近代物理研究所、中国科学院大学、湖南大学、南京大学、湖南大学、华中科技大学、European Centre for Theoretical Studies in Nuclear Physics and Related Areas (ECT*) and Fondazione Bruno Kessler, Villa Tambosi、北京大学物理学院、中国科学院近代物理研究所、中国科学院大学、湖南师范大学、中国科学院理论物理研究所中国 |
更多格式 | 高清、无水印(增值服务) |