双 $J/\psi$ 谱中的第三峰结构

近期，CMS 与 ATLAS 合作组分别报道了它们的 $J/\psi J/\psi$ 与 $J/\psi \psi^\prime$ 不变质量分布，以搜寻全粲四夸克态。两者均报道了在 $7.2~\gev$ 附近存在峰结构。在本文中，我们通过研究势量子数 $J^{PC}=0^{++}$ 或 $2^{++}$ 下的 $J/\psi J/\psi$ 与 $J/\psi \psi^\prime$ 不变质量分布，并同时考虑与背景贡献的相干和非相干效应，阐明了靠近该峰位置的 $\eta_c(2S)\eta_c(2S)$ 道的作用。所有这些框架都能很好地描述实验数据，但具有不同极点结构。例如，在以 $2^{++}$ 描述这些结构时，总是存在一个略低于 $J/\psi J/\psi$ 阈值的极点。对于 $0^{++}$ 情形，也可在 $J/\psi J/\psi$ 阈值之下发现类似极点，但质量低得多。更重要的是，极点数目被发现依赖于具体情形。对于 $0^{++}$（$2^{++}$）情形，围绕 $7.2~\gev$ 的峰结构可（不可）由 $\eta_c(2S)\eta_c(2S)$ 道之存在（缺失）产生。尽管极点位置依情形而定，$J/\psi J/\psi$ 不变质量分布中约 $7.2~\gev$ 处的峰结构与 $J/\psi \psi^\prime$ 不变质量分布中同处的谷结构之间的关系却是明确的。我们建议实验工作者详细扫描 $J/\psi J/\psi$ 与 $J/\psi \psi^\prime$ 不变质量分布，尤其是 $7.2~\gev$ 附近，以探明第三个全粲态的性质。