[论文解读] 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 21

一句话总结

本研究利用BESII实验获得的5800万组J/ψ事例，首次观测到J/ψ → K*(892)∓ K_S π±衰变过程中的带电κ共振态。带电κ的测量质量为(826±49−34+49) MeV/c²，宽度为(449±156−81+144) MeV/c²，与中性κ共振态一致，证实了其在带电道中的存在及其性质。

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.

研究动机与目标

• 利用高统计量的BESII数据，搜索J/ψ → K*(892)∓ K_S π±衰变中带电κ共振态的存在。
• 通过KSπ±系统的幅度分析，测量带电κ共振态的质量与宽度。
• 将带电κ的性质与先前观测到的中性κ进行比较。
• 检验粲偶素衰变中带电与中性道之间共振参数的一致性。

提出的方法

• 分析BESII探测器收集的5800万组J/ψ事例。
• 通过J/ψ → K_S K_S π+ π−衰变道中的不变质量重建方法选取K*(892)∓。
• 将KSπ±系统作为反冲系统，以搜索共振结构。
• 执行幅度分析，提取带电κ共振态的Breit–Wigner参数。
• 通过动力学模型拟合不变质量分布，确定共振态的极点位置。
• 采用相关不确定度方法评估质量与宽度的系统误差。

实验结果

研究问题

• RQ1 在J/ψ衰变中，当反冲对象为K*(892)∓时，KSπ±不变质量谱中是否出现带电κ共振态？
• RQ2 带电κ共振态的质量与宽度是多少？其与中性κ相比有何异同？
• RQ3 带电κ的极点位置是否与BES先前观测到的中性κ一致？
• RQ4 带电κ的共振参数是否支持其作为S波Kπ系统中标量共振态的解释？

主要发现

• 在J/ψ → K_S K_S π+ π−衰变中，观测到带电κ共振态存在于反冲的KSπ±系统中。
• 带电κ的Breit–Wigner质量测量值为(826±49−34+49) MeV/c²。
• 带电κ的Breit–Wigner宽度确定为(449±156−81+144) MeV/c²。
• 带电κ的极点位置为(764±63−54+71)−i(306±149−85+143) MeV/c²。
• 带电κ的质量与宽度测量结果与BES先前观测到的中性κ高度一致。
• 共振参数的一致性支持带电κ作为Kπ系统中标量共振态的存在。