$a_1(1420)$ 共振态作为四夸克态及其同位旋伙伴

我们基于组成四夸克流的双夸克和反双夸克的味对称性，系统构造了 $I^GJ^{PC}=1^-1^{++}$ 的四夸克流，并将其分类为 $\mathbf{A}$（反对称）、$\mathbf{S}$（对称）和 $\mathbf{M}$（混合）型。我们利用 $\mathbf{M}$ 型四夸克流进行 QCD 求和规则分析，发现一个四夸克流 $\eta^M_{5\mu}$，其夸克组分为 $q s\bar q \bar s$（$q=u$ 或 $d$），给出的质量为 $1.44 \pm 0.08$ GeV，与 COMPASS 合作组最近观测到的 $a_1(1420)$ 态一致。我们的结果支持将 $a_1(1420)$ 和 $f_1(1420)$ 均解释为四夸克态，假设它们是同位旋伙伴。我们还研究了它们可能的衰变模式。作为四夸克候选者，$a_1(1420)$ 的可能衰变道为 $S$ 波 $a_1(1420) \rightarrow K^*(892)K$ 和 $P$ 波 $a_1(1420)\rightarrow f_0(980) \pi$，而 $f_1(1420)$ 的可能衰变模式为 $S$ 波 $f_1(1420) \rightarrow K^*(892)K$ 和 $P$ 波 $f_1(1420) \rightarrow a_0(980) \pi$。我们推测 $a_1(1420)$ 对 $\eta(1405)\to f_0(980)\pi_0$ 衰变道中的大同位旋破坏部分负责，该衰变道由 BESIII 合作组在 $J/\psi\to\gamma 3\pi$ 过程中报道。