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$\phi(2170)$ 衰变为 $\phi\eta$ 与 $\phi\eta^\prime$

高能物理 - 唯象学 2023-08-29 v2 核理论

摘要

本工作中,我们将 ϕ(2170)\phi(2170) 视为 ϕKKˉ\phi K\bar K 态(其中 KKˉK\bar K 聚团为 f0(980)f_0(980)),计算其衰变为 ϕη\phi\etaϕη\phi\eta^\prime 的衰变宽度。这些衰变宽度近来由 BESIII、BaBar 与 Belle 合作组测定,旨在揭示 ϕ(2170)\phi(2170) 的本质。通过分析过程 e+eϕηe^+e^-\to\phi\eta 截面的数据,BESIII 合作组找到了两个具有相同 χ2/n.d.f\chi^2/n.d.f、质量与宽度的解。然而,所获得的 Bϕηϕ(2170)Γe+eϕ(2170)\mathcal{B}^{\phi(2170)}_{\phi\eta}\Gamma^{\phi(2170)}_{e^+e^-} 值不同:解 I 为 0.240.07+0.120.24^{+0.12}_{-0.07} eV,解 II 为 10.113.13+3.8710.11^{+3.87}_{-3.13} eV。对于 Bϕηϕ(2170)Γe+eϕ(2170)\mathcal{B}^{\phi(2170)}_{\phi\eta^\prime}\Gamma^{\phi(2170)}_{e^+e^-},BESIII 合作组通过对 e+eϕηe^+e^-\to\phi\eta^\prime 截面数据的拟合确定了 7.1±0.7±0.77.1\pm 0.7\pm 0.7 的值。Belle 合作组更近期也测定了 Bϕηϕ(2170)Γe+eϕ(2170)\mathcal{B}^{\phi(2170)}_{\phi\eta}\Gamma^{\phi(2170)}_{e^+e^-},尽管数据中 ϕ(2170)\phi(2170) 信号的统计显著性较低。我们计算了 ϕ(2170)\phi(2170)ϕη\phi\etaϕη\phi\eta^\prime 的衰变宽度,并将其比值 Γϕηϕ(2170)/Γϕηϕ(2170)\Gamma^{\phi(2170)}_{\phi \eta}/\Gamma^{\phi(2170)}_{\phi \eta^\prime} 与利用上述实验数据所确定的比值进行比较。考虑理论与实验不确定性,我们理论结果的低限(2.6\simeq 2.6)接近于利用 BESIII 解 II 的 Bϕηϕ(2170)Γe+eϕ(2170)\mathcal{B}^{\phi(2170)}_{\phi\eta}\Gamma^{\phi(2170)}_{e^+e^-} 所得上限值(2\simeq 2),也接近于考虑 Belle 合作组解 III 与 IV 的 Bϕηϕ(2170)Γe+eϕ(2170)\mathcal{B}^{\phi(2170)}_{\phi\eta}\Gamma^{\phi(2170)}_{e^+e^-} 时所获上限(2.8\simeq 2.8)。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.03885,
  title  = {$\phi(2170)$ decaying to $\phi\eta$ and $\phi\eta^\prime$},
  author = {Brenda B. Malabarba and K. P. Khemchandani and A. Martinez Torres},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.03885},
  year   = {2023}
}

备注

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