通过辐射衰变寻找 $X_b$

在本文中，我们研究了 $X_b$ 的辐射衰变，$X_b$ 是著名的 $X(3872)$ 在底偶素 (bottomonium) 区作为介子 - 介子分子候选者的对应物，其衰变道为 $\gamma \Upsilon(nS)$ ($n=1, 2, 3$)。由于 $X_b$ 很可能位于 $B\bar B^*$ 阈值之下，且中性与带电底介子之间的质量差相比 $X_b$ 的结合能较小，因此同位旋破坏衰变模式 $X_b\to \Upsilon (nS)\pi^+\pi^-$ 将受到极大抑制。这将提升辐射衰变的重要性。我们利用基于重夸克对称性的有效拉格朗日量来探索再散射机制并计算分宽度。我们的结果表明，进入 $\gamma \Upsilon(nS)$ 的分宽度约为 1 keV，因此考虑到总宽度也可能像 $X(3872)$ 一样小于几 MeV 的事实，分支比可能相当大。这些辐射衰变模式在 $X_b$ 的实验搜寻中至关重要，特别是在强子对撞机上。观测到 $X_b$ 将为奇特强子谱学提供更深入的见解，并有助于揭示由重夸克对称性联系的态的本质。