X(3872)的自旋-2伙伴的辐射衰变

人们普遍预期$X(3872)$有一个量子数$J^{PC}=2^{++}$的自旋-2伙伴$X_2$。在强子分子模型中，其质量被预言低于$D^*\bar D^*$阈值，而Belle合作组在$\gamma \psi(2S)$不变质量分布中报道的新结构，质量为$M= (4014.3 \pm 4.0 \pm 1.5)$ MeV、衰变宽度为$\Gamma= (4 \pm 11 \pm 6)$ MeV、全局显著性为2.8 $\sigma$，是其一个很好的候选者。我们将$X_2$视为$D^*\bar{D}^*$浅束缚态，考虑$X_{2}\to \gamma\psi$（$\psi=J/\psi, \psi(2S)$）的辐射衰变宽度，并估算在Belle可通过$\gamma J/\psi\to\gamma\ell^+\ell^-$（$\ell=e,\mu$）末态收集的双光子碰撞中$X_2$的事件数。基于BESIII测量的$X(3872)\to \gamma \psi(2S)$与$X(3872)\to \gamma J/\psi$衰变宽度之比的上限，我们预言类似的比值$\Gamma(X_2\to \gamma \psi(2S))/\Gamma(X_2\to \gamma J/\psi)$小于$1.0$。我们建议通过双光子融合在$\gamma J/\psi$不变质量分布中寻找$X_2$信号。该结果将有助于深入理解$X(3872)$及Belle观测到的新结构。