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北京譜儀III實驗發(fā)現(xiàn)類粲偶素新衰變模式 時隔15年，再次發(fā)現(xiàn)衰變模式
[所屬分類:行業(yè)動態(tài)] [發(fā)布時間:2022-10-14] [發(fā)布人:網(wǎng)站管理員2] [閱讀次數(shù):] [返回]
北京譜儀III實驗發(fā)現(xiàn)類粲偶素新衰變模式
時隔15年，再次發(fā)現(xiàn)衰變模式
作者：張雙虎 黃辛 來源：中國科學(xué)報
山東拓普生物工程有限公司 http://www.jinhuabanruo.cn
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)以來的第二個含粲偶素衰變模式。這是粒子物理領(lǐng)域的一項重要進(jìn)展，相關(guān)研究已在《物理評論快報》上發(fā)表。
ψ2(3823)粒子是丁肇中先生1974年發(fā)現(xiàn)的粲偶素J/ψ粒子家族的一個成員。早在1985年，美國的Godfrey和Isgur曾在理論上預(yù)言了該粒子的存在。
1994年和2013年，美國的E705實驗和日本的Belle實驗分別對該粒子進(jìn)行了尋找，并初步觀察到它存在的證據(jù)。2015年，采用新的實驗方法，BESIII實驗確立了ψ2(3823)粒子，并進(jìn)一步用該粒子作為探針開展其它研究。
Y(4660)和Y(4360)則稱為類粲偶素，因為他們除具有粲偶素家族粒子的特點外還具有一些奇特的性質(zhì)，科學(xué)家認(rèn)為它們可能是一類含有四個夸克的新粒子。Y(4660)粒子的質(zhì)量約4.66 GeV/c2，于2007年被日本Belle實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時只觀測到大約30個信號。2014年，美國的BaBar實驗確認(rèn)了Y(4660)的存在，也只觀測到大約30個信號。
“關(guān)于這個粒子的本質(zhì)，理論上一直存在各種各樣的猜想和假設(shè)，但實驗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�！盉elle實驗中國組成員、復(fù)旦大學(xué)青年研究員王小龍說。
2020年，BESIII實驗在高能量區(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，使得觀測到的信號量幾乎翻了一倍。最終BESIII實驗在π+π-ψ2(3823)過程中觀測到了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：“這是實驗上首次觀測到Y(jié)(4660)粒子和ψ2(3823)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)證據(jù),也是時隔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，對于理解它的本質(zhì)具有重要的意義。”
此外，BESIII還測量了ψ2(3823)粒子的性質(zhì)，精度達(dá)到世界最高。
中科院院士、北京大學(xué)教授趙光達(dá)對這個發(fā)現(xiàn)給予了高度評價：“Belle和BaBar實驗觀測到的Y(4660)粒子信號大約都是30個。BESIII實驗于2020年在Y(4660)粒子的能區(qū)采集了大量的數(shù)據(jù)樣本，約為Belle和BaBar實驗的50倍。這些數(shù)據(jù)用于研究類粲偶素粒子，并于兩年后發(fā)現(xiàn)了Y(4660)與ψ2(3823)之間很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。新的研究結(jié)果令人驚喜、很有意義，對理解Y(4660)粒子的本質(zhì)提供了非常有用的啟示�？梢灶A(yù)期，未來BESIII還將獲得更多有關(guān)類粲偶素粒子的新發(fā)現(xiàn)�！�
中科院院士、復(fù)旦大學(xué)教授馬余剛對此頗有感慨：“一個新粒子從首次觀測到獲得證實用了七年的時間，又過了七八年才發(fā)現(xiàn)它的新衰變模式。這些研究都需要長期的堅持，需要超出常人的耐心和毅力，以及不懈的探索。BESIII實驗這一項重要科研成果的獲得實屬不易。或許這也正是研究的魅力和發(fā)現(xiàn)的樂趣所在。”
北京譜儀III實驗是運行在北京正負(fù)電子對撞機(jī)上的大科學(xué)裝置，由中國科學(xué)院高能物理研究所負(fù)責(zé)建造、運行和維護(hù)。自2009年實驗運行以來已經(jīng)發(fā)表科學(xué)論文400余篇。合作組由來自17個國家、83個研究機(jī)構(gòu)的500多名科學(xué)家共同組成。 高精度的實驗數(shù)據(jù)得益于探測器的設(shè)計和離線軟件科研人員的大量精細(xì)刻度工作，同時也感謝北京正負(fù)電子對撞機(jī)加速器團(tuán)隊在疫情期間的維護(hù)和運行。
相關(guān)論文信息: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.102003
時隔15年，再次發(fā)現(xiàn)衰變模式
作者：張雙虎 黃辛 來源：中國科學(xué)報
山東拓普生物工程有限公司 http://www.jinhuabanruo.cn
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)以來的第二個含粲偶素衰變模式。這是粒子物理領(lǐng)域的一項重要進(jìn)展，相關(guān)研究已在《物理評論快報》上發(fā)表。
ψ2(3823)粒子是丁肇中先生1974年發(fā)現(xiàn)的粲偶素J/ψ粒子家族的一個成員。早在1985年，美國的Godfrey和Isgur曾在理論上預(yù)言了該粒子的存在。
1994年和2013年，美國的E705實驗和日本的Belle實驗分別對該粒子進(jìn)行了尋找，并初步觀察到它存在的證據(jù)。2015年，采用新的實驗方法，BESIII實驗確立了ψ2(3823)粒子，并進(jìn)一步用該粒子作為探針開展其它研究。
Y(4660)和Y(4360)則稱為類粲偶素，因為他們除具有粲偶素家族粒子的特點外還具有一些奇特的性質(zhì)，科學(xué)家認(rèn)為它們可能是一類含有四個夸克的新粒子。Y(4660)粒子的質(zhì)量約4.66 GeV/c2，于2007年被日本Belle實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時只觀測到大約30個信號。2014年，美國的BaBar實驗確認(rèn)了Y(4660)的存在，也只觀測到大約30個信號。
“關(guān)于這個粒子的本質(zhì)，理論上一直存在各種各樣的猜想和假設(shè)，但實驗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�！盉elle實驗中國組成員、復(fù)旦大學(xué)青年研究員王小龍說。
2020年，BESIII實驗在高能量區(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，使得觀測到的信號量幾乎翻了一倍。最終BESIII實驗在π+π-ψ2(3823)過程中觀測到了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：“這是實驗上首次觀測到Y(jié)(4660)粒子和ψ2(3823)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)證據(jù),也是時隔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，對于理解它的本質(zhì)具有重要的意義。”
此外，BESIII還測量了ψ2(3823)粒子的性質(zhì)，精度達(dá)到世界最高。
中科院院士、北京大學(xué)教授趙光達(dá)對這個發(fā)現(xiàn)給予了高度評價：“Belle和BaBar實驗觀測到的Y(4660)粒子信號大約都是30個。BESIII實驗于2020年在Y(4660)粒子的能區(qū)采集了大量的數(shù)據(jù)樣本，約為Belle和BaBar實驗的50倍。這些數(shù)據(jù)用于研究類粲偶素粒子，并于兩年后發(fā)現(xiàn)了Y(4660)與ψ2(3823)之間很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。新的研究結(jié)果令人驚喜、很有意義，對理解Y(4660)粒子的本質(zhì)提供了非常有用的啟示�？梢灶A(yù)期，未來BESIII還將獲得更多有關(guān)類粲偶素粒子的新發(fā)現(xiàn)�！�
中科院院士、復(fù)旦大學(xué)教授馬余剛對此頗有感慨：“一個新粒子從首次觀測到獲得證實用了七年的時間，又過了七八年才發(fā)現(xiàn)它的新衰變模式。這些研究都需要長期的堅持，需要超出常人的耐心和毅力，以及不懈的探索。BESIII實驗這一項重要科研成果的獲得實屬不易。或許這也正是研究的魅力和發(fā)現(xiàn)的樂趣所在。”
北京譜儀III實驗是運行在北京正負(fù)電子對撞機(jī)上的大科學(xué)裝置，由中國科學(xué)院高能物理研究所負(fù)責(zé)建造、運行和維護(hù)。自2009年實驗運行以來已經(jīng)發(fā)表科學(xué)論文400余篇。合作組由來自17個國家、83個研究機(jī)構(gòu)的500多名科學(xué)家共同組成。 高精度的實驗數(shù)據(jù)得益于探測器的設(shè)計和離線軟件科研人員的大量精細(xì)刻度工作，同時也感謝北京正負(fù)電子對撞機(jī)加速器團(tuán)隊在疫情期間的維護(hù)和運行。
相關(guān)論文信息: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.102003
