X(3872) → π⁺π⁻J/ψ 衰变宽度、质量差及其他性质的上限

我们展示了通过 B → K X(3872) 专属衰变产生的 X(3872) → π⁺π⁻ J/ψ 衰变的研究结果。我们测得质量为 M_X(3872) = (3871.84 ± 0.27 (统计) ± 0.19 (系统)) MeV，自然宽度在 90% 置信水平的上限为 Γ_X(3872) < 1.2 MeV，乘积分支比 Bf(B⁺ → K⁺ X(3872)) × Bf(X(3872) → π⁺π⁻ J/ψ) = (8.61 ± 0.82 (统计) ± 0.52 (系统)) × 10⁻⁶，以及分支比比值 Bf(B⁰ → K⁰ X(3872)) / Bf(B⁺ → K⁺ X(3872)) = 0.50 ± 0.14 (统计) ± 0.04 (系统)。B⁺ 和 B⁰ 衰变中 X(3872) → π⁺π⁻ J/ψ 信号的质量差为 ΔM_X(3872) = (-0.69 ± 0.97 (统计) ± 0.19 (系统)) MeV。在 B̄⁰ → K⁻ X⁺ 或 B⁺ → K⁰ X⁺，X⁺ → π⁺π⁰ J/ψ 衰变中寻找 X(3872) 的带电伙伴，得到了这些过程的乘积分支比上限，远低于 X(3872) 为同位旋三重态中性成员情况下的预期。此外，我们通过比较 X(3872) → π⁺π⁻ J/ψ 衰变末态粒子间的角关联与 J^{PC} 值为 1^{++} 和 2^{-+} 的模拟数据，研究了 X(3872) 可能的 J^{PC} 量子数指定。我们考察了 ρ-ω 干涉对 M(π⁺π⁻) 谱的影响。该分析基于一个 711 fb⁻¹ 的数据样本，其中包含在 KEKB e⁺e⁻ 对撞机上利用 Belle 探测器在 Υ(4S) 共振处收集的 7.72 亿对 BB̄ 介子对。