Nuove scoperte sul comportamento del decadimento delle particelle
La ricerca svela nuove scoperte sulla decadimento delle particelle e le sue implicazioni per la fisica.
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Indice
Recenti ricerche hanno fatto un passo importante per capire come si comportano alcune Particelle, misurando il decadimento di una particella specifica. Questo studio evidenzia risultati riguardanti la frazione di ramificazione assoluta di un decadimento particellare, misurata per la prima volta. Il termine "frazione di ramificazione" si riferisce a quanto sia probabile che una particella decada in uno stato finale specifico rispetto ad altri stati finali possibili. Queste misurazioni aiutano a colmare le lacune nella conoscenza delle interazioni tra particelle e della Fisica sottostante.
L'importanza dei decadimenti delle particelle
I decadimenti delle particelle sono fondamentali per esplorare gli aspetti fondamentali della natura. Attraverso lo studio di questi decadimenti, gli scienziati possono capire le forze che governano come le particelle interagiscono. Il decadimento delle particelle fornisce intuizioni sulle loro proprietà e aiuta a confermare o mettere in discussione teorie nella fisica delle particelle. Capire questi processi è essenziale, non solo per i modelli teorici, ma anche per applicazioni pratiche nella tecnologia e nella medicina.
Il setup sperimentale
Per questo studio, i ricercatori hanno utilizzato dati raccolti da un detector specifico in due punti di collisione ad alta energia. Queste collisioni producono una varietà di particelle che decadono in vari prodotti. Analizzando i prodotti di questi decadimenti, i ricercatori possono inferire dettagli sulle particelle originali. I dati sono stati raccolti attraverso processi complessi che coinvolgono molti sensori e dispositivi di registrazione che tracciano i movimenti e le interazioni delle particelle.
Misurare il decadimento
Per misurare il decadimento in modo accurato, i ricercatori si sono concentrati sul rilevamento di alcuni stati finali derivanti dal decadimento della particella. Hanno tracciato tre Modalità di decadimento specifiche e ricostruito i segnali da questi decadimenti. I metodi usati permettono di identificare le particelle anche quando non lasciano tracce chiare, il che è importante per misurare decadimenti rari.
Durante l'analisi, i ricercatori hanno esaminato la "massa di ricompensa", che implica misurare la massa delle altre particelle prodotte nel decadimento. Questa misurazione è vitale perché aiuta a isolare i segnali di interesse dal rumore di fondo generato nell'ambiente ad alta energia dove le particelle vengono create.
Risultati della misurazione
Il primo risultato del gruppo di ricerca è che la frazione di ramificazione per il decadimento studiato è significativamente più bassa di quanto previsto in precedenza. Questo risultato sfida le teorie convenzionali basate sui principi di simmetria, suggerendo la necessità di rivedere alcuni aspetti della nostra comprensione delle interazioni tra particelle. Inoltre, è stato stabilito un limite superiore per una modalità di decadimento specifica, il che indica che mentre questo decadimento è raro, non è impossibile.
Implicazioni teoriche
Questi risultati hanno ampie implicazioni per la fisica delle particelle. Suggeriscono che i modelli attuali potrebbero non catturare completamente le complessità coinvolte in questi processi. I risultati potrebbero portare a teorie migliori riguardo come decadono le particelle, specialmente quelle contenenti quark pesanti. Questa comprensione può aiutare a perfezionare future esperimenti e approcci teorici nella fisica delle particelle.
Contesto più ampio nella fisica
Lo studio dei decadimenti delle particelle va oltre gli interessi teorici. Tocca applicazioni pratiche in vari campi scientifici, dalla scienza dei materiali all'imaging medico. I progressi nella comprensione del comportamento delle particelle contribuiscono allo sviluppo continuo di tecnologie che si basano sulle interazioni tra particelle.
Conclusione
In conclusione, la misurazione della frazione di ramificazione di questo decadimento particellare rappresenta un avanzamento significativo nel campo della fisica delle particelle. I risultati non solo sfidano le teorie esistenti, ma aprono anche la strada a ulteriori esplorazioni sulle proprietà delle particelle. Comprendere questi decadimenti è essenziale per l'obiettivo più ampio di svelare i misteri dell'universo a livello più fondamentale.
L'impegno continuo per studiare questi decadimenti riflette la natura dinamica dell'esplorazione scientifica e il impegno dei ricercatori per approfondire la nostra comprensione del mondo fisico. Ulteriori ricerche in quest'area continueranno a far luce sulle complessità delle interazioni tra particelle e sui principi sottostanti che governano l'universo.
Titolo: First measurements of the absolute branching fraction of $\Lambda_{c}(2625)^{+}\to \Lambda^{+}_{c}\pi^+\pi^-$ and upper limit on $\Lambda_{c}(2595)^{+}\to \Lambda^{+}_{c}\pi^+\pi^-$
Estratto: The absolute branching fraction of the decay $\Lambda_{c}(2625)^{+}\to \Lambda^{+}_{c}\pi^+\pi^-$ is measured for the first time to be $(50.7 \pm 5.0_{\rm{stat.}} \pm 4.9_{\rm{syst.}} )\%$ with 368.48 pb$^{-1}$ of $e^+e^-$ collision data collected by the BESIII detector at the center-of-mass energies of $\sqrt{s} = 4.918$ and $4.950$ GeV. This result is lower than the naive prediction of 67\%, obtained from isospin symmetry, by more than $2\sigma$, thereby indicating that the novel mechanism referred to as the \textit{threshold effect}, proposed for the strong decays of $\Lambda_{c}(2595)^{+}$, also applies to $\Lambda_{c}(2625)^{+}$. This measurement is necessary to obtain the coupling constants for the transitions between $s$-wave and $p$-wave charmed baryons in heavy hadron chiral perturbation theory. In addition, we search for the decay $\Lambda_{c}(2595)^{+}\to \Lambda^{+}_{c}\pi^+\pi^-$. No significant signal is observed, and the upper limit on its branching fraction is determined to be 80.8\% at the 90\% confidence level.
Autori: BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, O. Afedulidis, X. C. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, M. R. An, Q. An, Y. Bai, O. Bakina, I. Balossino, Y. Ban, H. -R. Bao, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, J. F. Chang, G. R. Che, G. Chelkov, C. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. L. Chen, S. M. Chen, T. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. J. Chen, Z. Y. Chen, S. K. Choi, G. Cibinetto, S. C. Coen, F. Cossio, J. J. Cui, H. L. Dai, J. P. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. De Mori, B. Ding, X. X. Ding, Y. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, M. C. Du, S. X. Du, Z. H. Duan, P. Egorov, Y. H. Fan, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Fang, Y. Q. Fang, R. Farinelli, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, Y. T. Feng, K. Fischer, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Y. N. Gao, Yang Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. H. Gu, Y. T. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, K. L. Han, T. T. Han, W. Y. Han, X. Q. Hao, F. A. Harris, K. K. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, T. Holtmann, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, B. Y. Hu, H. M. Hu, J. F. Hu, T. Hu, Y. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, T. Hussain, F. Hölzken, N. Hüsken, N. in der Wiesche, J. Jackson, S. Jaeger, S. Janchiv, J. H. Jeong, Q. Ji, Q. P. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, X. Q. Jia, Z. K. Jia, H. B. Jiang, P. C. Jiang, S. S. Jiang, T. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, Z. Jiao, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, X. M. Jing, T. Johansson, S. Kabana, N. Kalantar-Nayestanaki, X. L. Kang, X. S. Kang, M. Kavatsyuk, B. C. Ke, V. Khachatryan, A. Khoukaz, R. Kiuchi, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kuessner, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. Kühn, J. J. Lane, P. Larin, L. Lavezzi, T. T. Lei, Z. H. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. H. Li, Cheng Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. N. Li, Hui Li, J. R. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, L. J. Li, L. K. Li, Lei Li, M. H. Li, P. R. Li, Q. X. Li, S. X. Li, T. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. H. Li, X. L. Li, X. Y. Li, Y. G. Li, Z. J. Li, Z. X. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, L. Z. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, D. X. Lin, T. Lin, B. J. Liu, B. X. Liu, C. Liu, C. X. Liu, F. Liu, F. H. Liu, Feng Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. H. Liu, H. M. Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. Y. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. Liu, L. C. Liu, Lu Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. K. 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Rivetti, M. Rolo, G. Rong, Ch. Rosner, S. N. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, K. Schoenning, M. Scodeggio, K. Y. Shan, W. Shan, X. Y. Shan, J. F. Shangguan, L. G. Shao, M. Shao, C. P. Shen, H. F. Shen, W. H. Shen, X. Y. Shen, B. A. Shi, H. Shi, H. C. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, Q. Q. Shi, X. Shi, J. J. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. J. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, F. Stieler, Y. J. Su, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, Y. A. Tang, L. Y. Tao, Q. T. Tao, M. Tat, J. X. Teng, V. Thoren, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, Y. Wan, S. J. Wang, B. Wang, B. L. Wang, Bo Wang, C. W. Wang, D. Y. Wang, F. Wang, H. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. J. Wang, X. L. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Y. Q. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, D. H. Wei, F. Weidner, S. P. Wen, C. Wenzel, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, L. Wollenberg, C. Wu, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, X. Wu, X. H. Wu, Y. Wu, Y. H. Wu, Y. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, X. M. Xian, T. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, S. Y. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, X. H. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, C. F. Xu, C. J. Xu, G. F. Xu, H. Y. Xu, M. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, W. Xu, W. L. Xu, X. P. Xu, Y. C. Xu, Z. P. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, X. Q. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, T. Yang, Y. Yang, Y. F. Yang, Y. X. Yang, Z. W. Yang, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, J. H. Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, L. Yuan, S. C. Yuan, Y. Yuan, Z. Y. Yuan, C. X. Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. Zeng, X. Y. Zhai, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, A. Q. Zhang, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, P. Zhang, Q. Y. Zhang, S. H. Zhang, Shulei Zhang, X. D. Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Yan Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, Lei Zhao, M. G. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, X. Zhong, H. Zhou, L. P. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. Z. Zhou, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, L. Zhu, L. X. Zhu, S. H. Zhu, S. Q. Zhu, T. J. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, J. H. Zou, J. Zu
Ultimo aggiornamento: 2024-01-17 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2401.09225
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.09225
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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