过程 $e^+e^-\to\pi^0\pi^0 J/\psi$ 与中性类粲偶素态 $Z_c(3900)^0$ 的研究

利用 BESIII 探测器在 BEPCII 对撞机设施上收集的 12.4 $fb^{-1}$ 数据样本，在 3.808 至 4.600 GeV 质心能量间高精度测量了过程 $e^+e^-\to\pi^0\pi^0 J/\psi$ 的截面。对测得的能量依赖截面的拟合证实了类粲偶素态 $Y(4220)$ 的存在。$Y(4220)$ 的质量与宽度分别确定为 $(4220.4\pm2.4\pm2.3)$ ${\rm MeV}/c^{2}$ 与 $(46.2\pm4.7\pm2.1)$ MeV，其中第一类不确定度为统计误差，第二类为系统误差。该质量与宽度与过程 $e^+e^-\to\pi^+\pi^- J/\psi$ 中所测一致。中性类粲偶素态 $Z_c(3900)^0$ 在 $\pi^0 J/\psi$ 不变质量谱中显著观测到，并且首次进行振幅分析以研究其性质。$Z_c(3900)^0$ 的自旋宇称确定为 $J^{P}=1^{+}$，极点位置为 $(3893.1\pm2.2\pm3.0)-i(22.2\pm2.6\pm7.0)$ ${\rm MeV}/c^2$，与先前对带电 $Z_c(3900)^\pm$ 的研究一致。此外，提取了 $e^+e^-\to\pi^0 Z_c(3900)^0\to \pi^0\pi^0 J/\psi$ 的截面，并发现相应线型与 $Y(4220)$ 的线型相符。