氘靶上的 $J/\psi N$ 光生反应作为奇异重子的检验

我们将此前对奇异重子共振态光生反应的研究扩展到反应 $\gamma + d \to J/\psi + n + p$，该反应允许同时研究 $\gamma + p \to P_c^+ \to J/\psi~p$（$n$ 为旁观者）和 $\gamma + n \to P_c^0 \to J/\psi~n$（$p$ 为旁观者）。此处 $P_c^+$ 是夸克组分为 $c \bar c uud$ 的奇异重子，而 $P_c^0$ 是其假想的同位旋伙伴，夸克组分为 $c \bar c ddu$。我们发现：(1) 如果这些过程由光子耦合到 $c\bar c$ 对所主导，则 $J/\psi~n$ 光生反应的截面应等于 $J/\psi~p$ 光生反应的截面。在此情况下，两个过程通过同位旋反射相等。(2) 如果一个 $P_c^+$ 候选者是真正的 $c \bar c u u d$ 共振态，其同位旋伙伴 $P_c^0 = c \bar c d d u$ 应具有相同的质量（同样通过同位旋反射）。(3) 在不存在费米运动的情况下，氘靶上 $P_c$ 光生反应的截面应近似为两个相等截面之和：$\sigma(\gamma p \to P_c^+)$（旁观者 $n$）和 $\sigma(\gamma n \to P_c^0)$（旁观者 $p$）。(4) 费米运动的影响显著，包括展宽、形状因子压低和离壳效应。结论是共振态显著变宽，氘靶上的峰值截面预计远小于 $\gamma p$ 中截面的两倍。