在紧致双夸克模型内对 LHCb 隐粲五夸克态的解释

LHCb 合作组最近更新了他们对衰变 $\Lambda_b^0 \to J/\psi\, p\, K^-$ 中共振 $J/\psi\, p$ 质量谱的分析，使用了其 Run~1 与 Run~2 合并数据。在更新分析中，观测到三个窄态：$P_c (4312)^+$、$P_c (4440)^+$ 和 $P_c (4457)^+$。这些态的自旋-宇称指派尚属未知。我们将这些窄共振解释为紧致隐粲双夸克-双夸克-反夸克五夸克态。使用基于组分夸克与双夸克的有效哈密顿量，我们计算了完整 $SU (3)_F$ 最低 $S$- 与 $P$-波多重态的五夸克质量谱，并考虑了主导的自旋-自旋、自旋-轨道、轨道与张量相互作用。所得谱非常丰富，我们算出了五夸克的夸克味组成、质量与 $J^P$ 量子数。然而，重夸克对称性限制了在 $\Lambda_b$ 重子以及其它弱衰变 $b$-重子 $\Xi_b$ 与 $\Omega_b$ 衰变中可观测的态。此外，部分五夸克态估计位于 $\Lambda_b$ 衰变中的 $J/\psi\, p$ 阈值之下（以及 $\Xi_b$- 与 $\Omega_b$-衰变中的相应阈值之下）。它们通过 $c \bar c$ 湮灭衰变为轻强子或双轻子对，且预期比观测到的 $P_c$-态更窄。我们预期它们的发现，以及谱中存在于 LHC 的其它五夸克态的发现，并在长期未来的 Tera-$Z$ 工厂中发现。