[論文レビュー] Observation of charged $\kappa$ in $J/\psi -> K^*(892)^{-+}K_s\ pi^{+-}$, $K^*(892)^{-+} -> K_s\pi^{-+}$ at BESII

F. De Mori, H. X. Yang+144 more|arXiv (Cornell University)|Aug 26, 2010

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 27被引用数 21

ひとこと要約

本研究では、BESIIで得られた5800万件のJ/ψイベントを用いて、最初に荷電κ共振状態がJ/ψ → K*(892)∓ K_S π±崩壊において観測された。荷電κの質量は(826±49−34+49) MeV/c²、幅は(449±156−81+144) MeV/c²として測定され、中性κと整合的であり、荷電チャネルにおけるその存在と性質が確認された。

ABSTRACT

Using 58 million J/ψ decays obtained by BESII, a charged κ particle is observed in the analysis of the KSπ± system recoiling against K⁎(892)∓ selected in J/ψ→KSKSπ+π− . The mass and width values of the charged κ are obtained to be (826±49−34+49) MeV/c2 and (449±156−81+144) MeV/c2 for the Breit–Wigner parameters, and the pole position is determined to be (764±63−54+71)−i(306±149−85+143) MeV/c2 . They are in good agreement with those of the neutral κ observed by the BES Collaboration.

研究の動機と目的

• 高統計のBESIIデータを用いて、J/ψ → K*(892)∓ K_S π±崩壊における荷電κ共鳴状態の探索を行う。
• KSπ±系の振幅解析を通じて、荷電κ共鳴状態の質量および幅を測定する。
• 以前に観測された中性κと比較して、荷電κの性質を検討する。
• チャーモニウム崩壊における荷電および中性チャネルの共鳴パラメータの整合性を検証する。

提案手法

• BESII検出器が収集した5800万件のJ/ψイベントを解析した。
• J/ψ → K_S K_S π+ π−崩壊チャネルにおいて、不変質量再構成を用いてK*(892)∓を選別した。
• 共鳴構造の探索のために、KSπ±系を反動系として再構成した。
• 振幅解析を実施し、荷電κ共鳴状態のブライト＝ヴイナー・パラメータを抽出した。
• 不変質量分布への動的モデルフィットを用いて、極の位置を決定した。
• 質量および幅における相関誤差を含めた系統的誤差推定を実施した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 J/ψ崩壊において、K*(892)∓に対して反動するKSπ±不変質量スペクトルに荷電κ共鳴状態が現れるか？
• RQ2 荷電κ共鳴状態の質量および幅は何か？ また、中性κと比較するとどうなるか？
• RQ3 BESが以前に観測した中性κと比較して、荷電κの極の位置は整合的か？
• RQ4 荷電κの共鳴パラメータは、S波Kπ系におけるスカラー共鳴状態としての解釈を支持するか？

主な発見

• 荷電κ共鳴状態は、J/ψ → K_S K_S π+ π−崩壊におけるK*(892)∓に対して反動するKSπ±系で観測された。
• 荷電κのブライト＝ヴイナー質量は(826±49−34+49) MeV/c²として測定された。
• ブライト＝ヴイナー幅は(449±156−81+144) MeV/c²として決定された。
• 荷電κの極の位置は、(764±63−54+71)−i(306±149−85+143) MeV/c²であった。
• 測定された質量および幅は、BESが以前に観測した中性κと良好に一致した。
• 共鳴パラメータの整合性は、荷電κがKπ系におけるスカラー共鳴状態として存在することを裏付けた。