量子色动力学对 ${\rm {^4He}}$ 核跃迁中 ATOMKI 反常的解释

在 $^{4}$He、$^{8}$Be 和 $^{12}$C 原子核激发态产生的电子-正电子对中发现的反常角关联，被推测源于一个质量约 17 MeV 的新轻粒子的产生及随后衰变。本工作中，我们研究了一种可能性：观测信号的来源是 ${\rm {^4He}}$ 核波函数内由 12 夸克隐色 Fock 态（称为“六双夸克”）所产生的一组新激发通道。我们计算了 $^{4}$He 新激发态电磁跃迁的不变 $e^+e^-$ 质量谱，估计了其微分与总衰变宽度。我们发现，可用激发能 $\rm E^{*} = 17.9 \pm 1$ MeV 处的 QCD Fock 态及电磁衰变的高斯形状因子来拟合反常信号的形状。我们利用六双夸克态的性质，特别是双夸克对之间 $\rm SU(3)_C$ 的三个弱排斥 $\rm 6_C$ 相互作用，讨论了拟合参数的物理问题。我们详细描述了模型的实验检验。鉴于本工作，我们强调需要对 ATOMKI 结果进行独立的实验确认或反驳，并开展专门实验以搜寻所提出的 ${\rm ^4He}$ 及其他 $\alpha$ 团簇核的新激发。