$e^+ e^- \to \pi^+ \pi^- h_c$ 中存在两个共振结构的证据

利用在北京正负电子对撞机上运行的 BESIII 探测器采集的数据样本，测量了质心能量从 3.896 到 4.600 GeV 范围内的 $e^{+}e^{-}\to\pi^{+}\pi^{-}h_c$ 截面。发现这些截面的数量级与 $e^{+}e^{-}\to\pi^{+}\pi^{-}J/\psi$ 和 $e^{+}e^{-}\to\pi^{+}\pi^{-}\psi(2S)$ 的截面相同，但其线形与后两种模式中观测到的 $Y$ 态不一致。在 $e^{+}e^{-}\to\pi^{+}\pi^{-}h_c$ 截面中，我们在 4.22 和 4.39 GeV/$c^{2}$ 附近观测到两个结构，分别称为 $Y(4220)$ 和 $Y(4390)$。使用两个 Breit-Wigner 函数的相干和进行拟合，得到 $Y(4220)$ 的质量为 $(4218.4^{+5.5}_{-4.5}\pm0.9)$ MeV/$c^{2}$，宽度为 $(66.0^{+12.3}_{-8.3}\pm0.4)$ MeV；$Y(4390)$ 的质量为 $(4391.6^{+6.3}_{-6.8}\pm1.0)$ MeV/$c^{2}$，宽度为 $(139.5^{+16.2}_{-20.6}\pm0.6)$ MeV，其中第一个不确定度为统计不确定度，第二个为系统不确定度。相对于单结构假设，$Y(4220)$ 和 $Y(4390)$ 的统计显著性为 10$\sigma$。