$P_c$ 强子分子的衰变行为

LHCb实验最近观测到的 $P_c(4380)$ 和 $P_c(4450)$ 态被提议为自旋宇称 $J^P={\frac32}^-$ 的 $\bar{D} \Sigma_c^*$ 或 $\bar{D}^* \Sigma_c$ S波束缚态。我们在有效拉格朗日框架内分析了这两类强子分子的衰变行为。通过计算十个可能衰变道的分支比，发现这两类强子分子具有可区分的衰变模式。$\bar{D} \Sigma_c^*$ 分子主要衰变至 $\bar{D}^* \Lambda_c$ 道，其分支比比衰变至 $\bar{D}\Lambda_c$ 道大两个数量级，而 $\bar{D}^* \Sigma_c$ 分子衰变至这两个道的差异不到两倍。我们的结果表明，作为自旋宇称 ${\frac32}^-$ 的 $\bar{D} \Sigma_c^*$ 分子，$P_c(4380)$ 的总衰变宽度比 $\bar{D}^* \Sigma_c$ 分子的相应值大约两倍。这表明将 $P_c(4380)$ 归为 $\bar{D} \Sigma_c^*$ 分子比归为 $\bar{D}^* \Sigma_c$ 分子更为有利。此外，在我们的方案中，$P_c(4450)$ 似乎是具有 $J^P={\frac52}^+$ 的 $\bar{D}^* \Sigma_c$ 分子。基于 $P_c(4380)$ 的这些部分衰变宽度，我们估算了通过 s道 $P_c(4380)$ 态的 $\gamma p \to J/\psi p$ 和 $\pi p\to J/\psi p$ 反应的截面。JLAB即将进行的 $\gamma p$ 实验和JPARC的 $\pi p$ 实验应能确定这些 $P_c$ 态的本质。