强子分子态的诱发裂变类过程

在本工作中，我们预测了一种新的物理现象：强子分子态的诱发裂变类过程与链式反应。作为一种分子态，如果受到 $D$ 介子的诱发，$X(3872)$ 可以分裂为 $D\bar{D}$ 末态，而该末态由于自旋-宇称守恒原本是禁戒的。反应中 $D$ 介子的增殖，例如 $D^0X(3872)\to D^0\bar{D}^0D^0$，使得 $X(3872)$ 物质的链式反应成为可能。我们估算了 $D$ 介子诱发 $X(3872)$ 裂变为两个 $D$ 介子的裂变类过程的截面。当 $D^0$ 束流动量极小为 1 eV 时，总截面达到 1000 b 的量级，并随束流动量的增加而迅速减小。随着分子态中的 $D^*$ 介子跃迁为 $D$ 介子，$X(3872)$ 能够释放大量能量，这些能量被末态介子获得。我们分析了末态 $D$ 介子的动量分布。在实验室系中，分子态中的旁观 $D$ 介子集中在低动量区域。由 $D^*$ 到 $D$ 介子跃迁产生的能量主要被两个散射的 $D$ 介子获得。结果表明，$D$ 介子环境将导致 $X(3827)$ 的诱发裂变类过程与链式反应。这种现象可以推广到其他强子分子态。