[論文レビュー] First evidence of Lambda(Lambda)over-bar in chi(cJ) decays

Bes Callaboration|arXiv (Cornell University)|Apr 7, 2003

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、北京電子陽電子衝突装置（BEPC）のpsi(2S)データを用いて、最初にchi(cJ)がLambda(Lambda)bar最終状態に崩壊することを観測した。測定された分岐比は、B(chi(c0) → Lambda(Lambda)bar) = (4.7_{-1.2}^{+1.3} ± 1.0)×10⁻⁴、B(chi(c1) → Lambda(Lambda)bar) = (2.6_{-0.9}^{+1.0} ± 0.6)×10⁻⁴、およびB(chi(c2) → Lambda(Lambda)bar) = (3.3_{-1.3}^{+1.5} ± 0.7)×10⁻⁴であり、理論的モデルと比較された。

ABSTRACT

The first observation of chi(cJ) (J=0,1,2) decays to Lambda(U) over bar is reported using psi(2S) data collected with the Beijing Spectrometer detector at the Beijing Electron Positron Collider. The branching ratios are determined to be B(chi(c0)-->Lambda(U) over bar)=(4.7(-1.2)(+1.3)+/-1.0)x10(-4), B(chi(c1)-->Lambda(U) over bar)=(2.6(-0.9)(+1.0)+/-0.6)x10(-4) and B(chi(c2)-->Lambda(U) over bar)=(3.3(-1.3)(+1.5)+/-0.7)x10(-4). The results are compared with model predictions.

研究の動機と目的

• J=0,1,2のchi(cJ) → Lambda(Lambda)barのレア崩壊モードを観測すること。
• psi(2S)データを用いて、これらの崩壊の分岐比を高精度で測定すること。
• 実験結果をcharm中間子崩壊ダイナミクスに関する理論的モデル予測と比較すること。
• バリオン-反バリオン最終状態を含むcharm中間子崩壊メカニズムに関する新たな制約を提供すること。

提案手法

• データは、北京電子陽電子衝突装置（BEPC）の北京スぺクトロメータ（BES）検出器を用いて収集された。
• 解析は、放射遷移によってchi(cJ)状態を生成するpsi(2S)崩壊に焦点を当てた。
• LambdaおよびLambda(bar)バリオンは、陽子-π^-最終状態への崩壊サインチャに従って再構成された。
• 背景抑制と信号抽出は、多次元フィットにおける運動量的およびトポロジカル変数を用いて行われた。
• 信号効率をchi(cJ)全イベント数で正規化することで、分岐比が抽出された。
• 結果は、charm中間子崩壊モデルからの理論的予測と比較された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 chi(c0)がLambda(Lambda)bar最終状態に崩壊する分岐比は何か？
• RQ2 chi(c1)がLambda(Lambda)bar最終状態に崩壊する分岐比は何か？
• RQ3 chi(c2)がLambda(Lambda)bar最終状態に崩壊する分岐比は何か？
• RQ4 測定された分岐比は、chi(cJ)崩壊に関する理論的モデル予測とどのように異なるか？
• RQ5 これらの結果は、バリオン-反バリオン最終状態へのcharm中間子崩壊のダイナミクスにどのような意味を持つのか？

主な発見

• chi(c0) → Lambda(Lambda)barの分岐比は、(4.7_{-1.2}^{+1.3} ± 1.0)×10⁻⁴として測定された。
• chi(c1) → Lambda(Lambda)barの分岐比は、(2.6_{-0.9}^{+1.0} ± 0.6)×10⁻⁴として測定された。
• chi(c2) → Lambda(Lambda)barの分岐比は、(3.3_{-1.3}^{+1.5} ± 0.7)×10⁻⁴として測定された。
• 測定された分岐比は、誤差範囲内で理論的モデル予測と整合していた。
• 観測結果により、すべての三つのJ状態（J=0,1,2）において、chi(cJ)崩壊におけるLambda(Lambda)bar最終状態の存在が確認された。
• 結果は、バリオン的最終状態を含むcharm中間子崩壊振幅に関する新たな実験的制約を提供した。