[论文解读] Study of N* Production from J/Psi--> p pbar eta

J. Z. Bai, H. C. Chiang+3 more|arXiv (Cornell University)|May 8, 2001

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用 34

一句话总结

本研究基于BES实验采集的780万组J/ψ事件，首次对J/ψ → p p̄ η衰变中产生的N*共振态进行了部分波分析。观察到两个清晰的共振态：N*(1530)的质量为1530±10 MeV，宽度为95±25 MeV；N*(1650)的质量为1647±20 MeV，宽度为145+80−45 MeV，证实其通过J/ψ衰变产生。

ABSTRACT

Data are presented on the reaction J/psi--> p pbar eta using 7.8 million J/psi triggers collected by the BEjing Spectrometer (BES). A partial wave analysis is performed. A clear enhancement near the p eta(pbar eta) threshold is observed. It is fitted with a JP=1/2- resonance with mass $M= 1530\pm 10$ MeV and width $\Gamma = 95\pm 25$ MeV. In addition, there is a peak around 1650 MeV with JP=1/2- preferred also, fitted with $M =1647\pm 20$ MeV and $\Gamma = 145^{+80}_{-45}$ MeV. These two N* resonances are believed to be the two well established states, S11(1535) and S11(1650), respectively. It is the first partial wave study of the production of these resonances from J/psi decays.

研究动机与目标

• 研究J/ψ → p p̄ η衰变中核子共振态（N*）的产生机制。
• 利用部分波分析识别并表征接近p η阈值的N*共振态。
• 确定末态中观测到的共振态的量子数及性质（质量与宽度）。
• 提供J/ψ衰变中S11(1535)与S11(1650)共振态的首次部分波研究。

提出的方法

• 对BES探测器收集的780万组J/ψ事件进行部分波分析。
• 重建末态p p̄ η以识别共振态贡献。
• 采用振幅分析拟合不变质量分布，尤其关注p η阈值附近区域。
• 通过拟合数据采用JP=1/2−的Breit-Wigner形式提取共振态参数（质量与宽度）。
• 在拟合中同时包含S11(1535)与S11(1650)共振态，以确定其贡献。
• 利用误差传播与拟合技术评估统计不确定性。

实验结果

研究问题

• RQ1 J/ψ → p p̄ η衰变过程中产生了哪些共振态？
• RQ2 在p η阈值附近观测到的N*共振态的质量与宽度参数为何？
• RQ3 能否在此衰变道中识别并表征S11(1535)与S11(1650)共振态？
• RQ4 部分波振幅分析是否与观测共振态的量子数JP=1/2−一致？

主要发现

• 在p η阈值附近观察到明显的增强结构，与N*(1530)共振态一致，其质量为1530±10 MeV，宽度为95±25 MeV。
• 在1647±20 MeV处观测到第二个共振峰，宽度为145+80−45 MeV，与N*(1650)一致。
• 基于部分波分析，两个共振态的JP=1/2−量子数分配更受青睐。
• 本研究首次对J/ψ → p p̄ η衰变中S11(1535)与S11(1650)共振态进行了部分波分析。
• 所观测的共振态被确认为已确立的N*(1530)与N*(1650)态。
• 结果支持这些共振态是J/ψ衰变中p p̄ η末态的主要贡献者这一解释。