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用$\Xi_c-\Xi_c'$混合解决$\Xi_c^0\to \Xi^-e^+\nu_e$中的谜题

高能物理 - 唯象学 2023-02-03 v2 高能物理 - 实验

摘要

我们研究比值 R=2Γ(Ξc0Ξe+νe)/3Γ(Λc+Λe+νe)R=2 \Gamma(\Xi_c^0 \to \Xi^- e^+ \nu_e )/3\Gamma(\Lambda_c^+ \to \Lambda e^+ \nu_e ),由精确(破缺)SU(3)SU(3)味对称性发现其为 R=1(0.8)R= 1 (0.8),这与来自ALICE合作组和格点QCD结果的平均值 Rav=0.59±0.10R_{av}=0.59\pm 0.10 形成鲜明对比。我们提出用 ΞcΞc\Xi_c-\Xi_c' 的混合来解决该谜题。借助与模型无关的质量关系,我们发现混合角为 θc=0.137(5)π|\theta_c| = 0.137(5)\pi,它在模型无关意义上抑制了约 20%20\%ΞcΞe+νe\Xi_c\to \Xi e^+ \nu_e,结合 SU(3)SU(3) 味破缺效应得到 R0.6R\approx 0.6。我们明确演示了袋模型给出 R=0.70±0.09R= 0.70 \pm 0.09,这也与 RavR_{av} 一致。为检验混合机制,我们建议实验测量 ΞcΞ(1530)e+νe\Xi_c \to \Xi '(1530) e^+ \nu_e 衰变,其分支比确定为 Ξc0\Xi_c^0Ξc+\Xi_c^+ 分别为 (4.48.7)×103 ( 4.4\sim 8.7)\times 10^{-3}(1.32.6)%(1.3\sim 2.6 )\%,但在无混合时消失。此外,基于 K\"oner-Pati-Woo 定理,B(Ξc+Ξ0(1530)π+){\cal B}(\Xi_c^+\to \Xi^{\prime 0} (1530)\pi^+ )B(Ξc+Σ+(1530)K0){\cal B}(\Xi_c^+\to \Sigma^{\prime +} (1530) \overline{K}^0 ) 的非零值也将是混合的证据,分别计算为 (3.87.5)×103(3.8\sim 7.5)\times 10^{-3}(6.613)×104(6.6\sim 13)\times 10 ^{-4}。我们强调 θc\theta_c 是显著的,在未来的重子系统研究中应被认真考虑。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.07211,
  title  = {Resolving puzzle in $\Xi_c^0\to \Xi^-e^+\nu_e$ with $\Xi_c-\Xi_c'$ mixing},
  author = {Chao-Qiang Geng and Xiang-Nan Jin and Chia-Wei Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.07211},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 4 figures, accepted by PLB