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介子弱衰变至重子对中的隐奇异数

高能物理 - 唯象学 2024-12-04 v2 高能物理 - 实验

摘要

我们的研究聚焦于弱衰变 Ds+pn D_s^+ \to p \overline{n} ,这是D介子系统中唯一可能的二体重子衰变。由于释放的能量很小,使用微扰量子色动力学分析此衰变具有挑战性。特别是,受轻夸克质量抑制的朴素因子化对该道的贡献很小。在末态相互作用的框架下,中间态中的隐奇异数自然地避免了这种来自轻夸克质量的手征抑制。预测的分支比为 B(Ds+pn)=(1.43±0.10)×103 {\cal B}(D_s^+ \to p\overline{n}) = (1.43 \pm 0.10) \times 10^{-3} ,与实验值 (1.22±0.11)×103 (1.22 \pm 0.11) \times 10^{-3} 相符。我们还分析了B介子衰变到两个含粲重子并涉及湮灭型拓扑图的过程。在这些衰变中,我们对朴素因子化和末态相互作用进行了联合分析。利用实验上限 B(Bs0Λc+Λc)<8×105 {\cal B}(B_s^0 \to \Lambda_c^+ \overline{\Lambda}_c^-) < 8 \times 10^{-5} ,我们设定了耦合常数 gD+Λc+n<7.5 g_{D^+ \Lambda_c^+ n} < 7.5 的约束。末态相互作用导致衰变参数 γ(Bs0Λc+Λc)>0.8 \gamma(B_s^0 \to \Lambda_c^+ \overline{\Lambda}_c^-) > 0.8 的预测,而微扰量子色动力学预测其为负值。我们提议未来测量 B0Ξc+Ξc B^0 \to \Xi_c^+ \overline{\Xi}_c^- ,并预测了显著的 SU(3)F SU(3)_F 破缺效应,即 B(B0Ξc+Ξc)B(Bs0Λc+Λc)=1.4% \frac{{\cal B}(B^0 \to \Xi_c^+ \overline{\Xi}_c^-)}{{\cal B}(B_s^0 \to \Lambda_c^+ \overline{\Lambda}_c^-)} = 1.4\% ,这与朴素估计的 5.3% 5.3\% 相反。我们强烈建议进行未来的测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.11374,
  title  = {Hidden strangeness in meson weak decays to baryon pair},
  author = {Chao-Qiang Geng and Xiang-Nan Jin and Chia-Wei Liu and Xiao Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.11374},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 8 figures