色允许的底重子到粲重子的非轻子衰变

我们在本工作中研究色允许的 $\Lambda_b\to \Lambda^{(*,**)}_c M^-$、$\Xi_b\to\Xi_c^{(**)} M^-$ 和 $\Omega_b\to\Omega^{(*)}_c M^-$ 衰变，其中 $M=\pi, K,\rho, K^*, D, D_s, D^*, D^*_s, a_1$，$\Lambda^{(*,**)}_c=\Lambda_c$、$\Lambda_c(2595)$、$\Lambda_c(2765)$、$\Lambda_c(2940)$，$\Xi_c^{(**)}=\Xi_c, \Xi_c(2790)$ 以及 $\Omega^{(*)}_c=\Omega_c, \Omega_c(3090)$。存在三类跃迁，即 ${\cal B}_b({\bf \bar 3_f},1/2^+)$ 到 ${\cal B}_c({\bf \bar 3_f},1/2^+)$、${\cal B}_b({\bf 6_f},1/2^+)$ 到 ${\cal B}_c({\bf 6_f},1/2^+)$ 以及 ${\cal B}_b({\bf \bar 3_f},1/2^+)$ 到 ${\cal B}_c({\bf \bar 3_f},1/2^-)$ 跃迁。底重子到粲重子的形状因子使用光前夸克模型计算。衰变率与上-下不对称性使用朴素因子化预言并可由实验检验。我们发现，在 ${\cal B}_b\to {\cal B}_cP$ 衰变中，类型 (ii) 跃迁的速率小于类型 (i) 跃迁的速率，但与类型 (iii) 跃迁的速率相近；而在 ${\cal B}_b\to{\cal B}_c V, {\cal B}_c A$ 衰变中，类型 (ii) 跃迁的速率远小于类型 (i) 跃迁的速率，也小于类型 (iii) 跃迁的速率。对于上-下不对称性，除类型 (ii) 跃迁外符号多为负。所有这些不对称性在数值上都很大。对这些衰变模式的研究可望揭示某些粲重子的量子数，因为衰变依赖于底重子到粲重子的形状因子，而这些形状因子对末态粲重子的组态敏感。