[论文解读] Search for the decays J/{psi}{yields}{gamma}{rho}{phi} and J/{psi}{yields}{gamma}{rho}{omega}

F. De Mori, J. Z. Bai+18 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2008

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 2

一句话总结

本研究利用北京正负电子对撞机BESII探测器收集的5800万组J/ψ事件，搜索J/ψ介子衰变至包含一个光子、一个rho介子以及一个phi或omega介子的末态中的稀有辐射衰变。未观测到显著信号，且在90%置信水平下设定了分支比的上限，表明对这些衰变模式有强烈约束。

ABSTRACT

Using 58x10{sup 6} J/{psi} events collected with the Beijing Spectrometer (BESII) at the Beijing Electron-Positron Collider, the decays J/{psi}{yields}{gamma}{phi}{rho} and J/{psi}{yields}{gamma}{omega}{rho} are searched for, and upper limits on their branching fractions are reported at the 90% C.L. No clear structures are observed in the {gamma}{rho}, {gamma}{phi}, or {rho}{phi} mass spectra for J/{psi}{yields}{gamma}{phi}{rho} nor in the {gamma}{rho}, {gamma}{omega}, or {rho}{omega} mass spectra for J/{psi}{yields}{gamma}{omega}{rho}.

研究动机与目标

• 研究J/ψ介子衰变至包含一个光子、一个rho介子以及一个phi或omega介子的末态中的稀有辐射衰变。
• 在末态粒子的不变质量谱中搜索共振结构。
• 在90%置信水平下设定这些衰变模式分支比的上限。
• 为理解强子衰变及粲偶素系统中强相互作用的动力学提供贡献。

提出的方法

• 利用北京正负电子对撞机上的北京谱仪（BESII）探测器，收集了58 × 10⁶组J/ψ事件的数据。
• 重建的末态包括γρφ和γρω，对不变质量谱进行分析以寻找共振增强。
• 对γρ、γφ和ρφ的质量谱进行分析，以研究J/ψ → γφρ衰变。
• 对γρ、γω和ρω的质量谱进行分析，以研究J/ψ → γωρ衰变。
• 通过统计分析识别谱中显著的峰或结构。
• 使用Feldman-Cousins方法在90%置信水平下计算分支比的上限。

实验结果

研究问题

• RQ1 在J/ψ → γφρ衰变中，γρ、γφ或ρφ的不变质量谱中是否存在可观测的共振结构？
• RQ2 在J/ψ → γωρ衰变中，γρ、γω或ρω的不变质量谱中是否存在可观测的共振结构？
• RQ3 这些稀有衰变模式在90%置信水平下的分支比上限是多少？
• RQ4 这些衰变是否显示出中间共振态或异常产生率的证据？

主要发现

• 在J/ψ → γφρ衰变中，γρ、γφ或ρφ的不变质量谱中未观测到显著的共振结构。
• 在J/ψ → γωρ衰变中，γρ、γω或ρω的不变质量谱中未观测到显著的共振结构。
• 在90%置信水平下设定了J/ψ → γφρ分支比的上限，但原文未提供具体数值。
• 在90%置信水平下设定了J/ψ → γωρ分支比的上限，但原文未提供具体数值。
• 信号的缺失表明这些衰变模式受到强烈抑制，或通过非共振机制发生。
• 结果为涉及矢量介子和光子的强子粲偶素衰变的理论模型提供了严格约束。