⚛️ high-energy experiments

Measurement of the $η$ transition form factor through $η' \rightarrow π^+π^-η$ decay

باستخدام عينة كبيرة من أحداث $J/\psi$ التي جمعها تجربة BESIII، تستخرج هذه الدراسة ميل عامل التشكيل الانتقالي لـ $\eta$ والكسور الفرعية لـ $\eta \to \gamma e^+e^-$ و $\eta \to \gamma \mu^+\mu^-$ عبر قناة $\eta' \to \pi^+\pi^-\eta$ ، وتدمج هذه النتائج مع القياسات السابقة لتحسين الدقة، وتضع حدوداً عليا جديدة لإنتاج الفوتون المظلم دون رصد إشارة معتبرة.

المؤلفون الأصليون: BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. Bai, O. Bakina, Y. Ban, H. -R. Bao, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. Bai, O. Bakina, 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, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, G. Chelkov, C. Chen, C. H. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. 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. K. Chen, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. J. Cui, H. L. Dai, J. P. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. De Mori, B. Ding, X. X. Ding, Y. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, M. C. Du, S. X. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, R. Farinelli, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, X. B. Gao, Y. N. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Yang Gao, S. Garbolino, I. Garzia, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. D. Gong, 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, F. Hanisch, K. D. Hao, 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, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Z. M. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, P. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Huang, T. Hussain, N. Hüsken, N. in der Wiesche, J. Jackson, S. Janchiv, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, Z. K. Jia, D. Jiang, H. B. Jiang, P. C. Jiang, S. J. Jiang, T. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. 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, Q. Lan, W. N. Lan, T. T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. Li, C. H. Li, C. K. 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, K. Li, K. L. Li, K. L. Li, L. J. Li, Lei Li, M. H. Li, M. R. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. G. Li, Y. P. Li, Z. J. Li, Z. Y. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, L. B. Liao, M. H. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. C. Lin, C. X. Lin, D. X. Lin, L. Q. 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. J. Liu, K. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. Liu, L. C. Liu, Lu Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. K. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. Q. Liu, X. C. Lou, F. X. Lu, H. J. Lu, J. G. Lu, Y. Lu, Y. H. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Lu, C. L. Luo, J. R. Luo, J. S. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, Z. Y. Lv, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, Y. H. Lyu, F. C. Ma, H. Ma, H. L. Ma, J. L. Ma, L. L. Ma, L. R. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. Y. Ma, T. Ma, X. T. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Malde, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, J. G. Messchendorp, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu. Muchnoi, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, L. S. Nie, I. B. Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, H. P. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, F. Z. Qi, H. R. Qi, M. Qi, S. Qian, W. B. Qian, C. F. Qiao, J. H. Qiao, J. J. Qin, J. L. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, P. B. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, Z. H. Qu, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, Ch. Rosner, M. Q. Ruan, S. N. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, K. Schoenning, M. Scodeggio, K. Y. Shan, W. Shan, X. Y. Shan, Z. J. Shang, 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, J. L. Shi, J. Y. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, F. Stieler, S. S Su, 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, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, L. F. Tang, M. Tang, Y. A. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, B. Wang, B. Wang, Bo Wang, C. Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, H. J. Wang, J. J. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. J. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Y. Q. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, D. H. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, S. P. Wen, Y. R. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, C. Wu, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, Lianjie Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. Wu, X. H. Wu, Y. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, X. M. Xian, B. H. Xiang, T. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. 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, H. Y. Xu, M. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, W. L. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, H. Y. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, T. Yang, Y. Yang, Y. F. Yang, Y. H. Yang, Y. Q. Yang, Y. X. Yang, Y. Z. Yang, M. Ye, M. H. Ye, Junhao Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, M. C. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, J. Yuan, L. Yuan, S. C. Yuan, Y. Yuan, Z. Y. Yuan, C. X. Yue, Ying Yue, A. A. Zafar, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. Zeng, Y. J. Zeng, Y. J. Zeng, X. Y. Zhai, Y. H. Zhan, A. Q. Zhang, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, Shulei Zhang, X. M. Zhang, X. Y Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. M. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Z. Zhang, Zh. Zh. Zhang, G. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, Lei Zhao, M. G. Zhao, N. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, X. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, J. Y. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. Z. Zhou, Z. C. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. Zhu, L. X. Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, J. H. Zou, J. Zu

نُشر 2026-03-03

📖 4 دقيقة قراءة🧠 قراءة متعمّقة

CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. Bai, O. Bakina, 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, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, G. Chelkov, C. Chen, C. H. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. 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. K. Chen, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. J. Cui, H. L. Dai, J. P. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. De Mori, B. Ding, X. X. Ding, Y. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, M. C. Du, S. X. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, R. Farinelli, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, X. B. Gao, Y. N. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Yang Gao, S. Garbolino, I. Garzia, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. D. Gong, 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, F. Hanisch, K. D. Hao, 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, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Z. M. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, P. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Huang, T. Hussain, N. Hüsken, N. in der Wiesche, J. Jackson, S. Janchiv, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, Z. K. Jia, D. Jiang, H. B. Jiang, P. C. Jiang, S. J. Jiang, T. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. 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, Q. Lan, W. N. Lan, T. T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. Li, C. H. Li, C. K. 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, K. Li, K. L. Li, K. L. Li, L. J. Li, Lei Li, M. H. Li, M. R. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. G. Li, Y. P. Li, Z. J. Li, Z. Y. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, L. B. Liao, M. H. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. C. Lin, C. X. Lin, D. X. Lin, L. Q. 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. J. Liu, K. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. Liu, L. C. Liu, Lu Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. K. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. Q. Liu, X. C. Lou, F. X. Lu, H. J. Lu, J. G. Lu, Y. Lu, Y. H. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Lu, C. L. Luo, J. R. Luo, J. S. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, Z. Y. Lv, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, Y. H. Lyu, F. C. Ma, H. Ma, H. L. Ma, J. L. Ma, L. L. Ma, L. R. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. Y. Ma, T. Ma, X. T. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Malde, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, J. G. Messchendorp, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu. Muchnoi, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, L. S. Nie, I. B. Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, H. P. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, F. Z. Qi, H. R. Qi, M. Qi, S. Qian, W. B. Qian, C. F. Qiao, J. H. Qiao, J. J. Qin, J. L. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, P. B. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, Z. H. Qu, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, Ch. Rosner, M. Q. Ruan, S. N. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, K. Schoenning, M. Scodeggio, K. Y. Shan, W. Shan, X. Y. Shan, Z. J. Shang, 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, J. L. Shi, J. Y. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, F. Stieler, S. S Su, 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, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, L. F. Tang, M. Tang, Y. A. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, B. Wang, B. Wang, Bo Wang, C. Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, H. J. Wang, J. J. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. J. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Y. Q. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, D. H. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, S. P. Wen, Y. R. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, C. Wu, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, Lianjie Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. Wu, X. H. Wu, Y. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, X. M. Xian, B. H. Xiang, T. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. 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, H. Y. Xu, M. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, W. L. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, H. Y. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, T. Yang, Y. Yang, Y. F. Yang, Y. H. Yang, Y. Q. Yang, Y. X. Yang, Y. Z. Yang, M. Ye, M. H. Ye, Junhao Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, M. C. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, J. Yuan, L. Yuan, S. C. Yuan, Y. Yuan, Z. Y. Yuan, C. X. Yue, Ying Yue, A. A. Zafar, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. Zeng, Y. J. Zeng, Y. J. Zeng, X. Y. Zhai, Y. H. Zhan, A. Q. Zhang, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, Shulei Zhang, X. M. Zhang, X. Y Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. M. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Z. Zhang, Zh. Zh. Zhang, G. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, Lei Zhao, M. G. Zhao, N. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, X. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, J. Y. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. Z. Zhou, Z. C. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. Zhu, L. X. Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, J. H. Zou, J. Zu

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

الصورة الكبيرة: التلصص داخل شبح

تخيل أن الكون مليء بقطع بناء صغيرة وغير مرئية تسمى الكواركات. هذه الكواركات تلتصق ببعضها البعض لتشكل جسيمات مثل البروتونات والنيوترونات. لكنها تشكل أيضاً "أشباحاً" تسمى الميزونات (وتحديداً ميزون الإيتا، أو $\eta$ ).

هذه الأشباح مخادعة؛ فهي لا تملك غلافاً صلباً مثل كرة البلياردو، بل هي عبارة عن سحب ضبابية من الطاقة. يريد الفيزيائيون معرفة: كيف تتوزع الشحنة الكهربائية داخل هذه السحابة الضبابية؟

للإجابة على هذا، يقيسون شيئاً يسمى عامل الشكل الانتقالي (TFF). فكر في الـ TFF كأنه عدسة مكبرة. إذا نظرت إلى ميزون الإيتا من بعيد، سيبدو كنقطة واحدة. ولكن إذا قمت بعمل "زوم" (بالاصطدام به بطاقة عالية)، ستكتشف بنيته الداخلية. إن "ميل" هذه العدسة المكبرة يخبرنا بمدى "ليونة" أو مدى انتشار الشحنة داخل الجسيم.

التجربة: آلة بينبول كونية

استخدم العلماء آلة ضخمة تسمى BESIII (تقع في بكين)، وهي في الأساس آلة بينبول (Pinball) عملاقة وعالية السرعة للجسيمات.

الإعداد: قاموا بصدم الإلكترونات والپوزيترونات (مضادات الإلكترونات) معاً لإنشاء كمية هائلة من جسيمات $J/\psi$ . فكر في $J/\psi$ كأنه جسيم أب ثقيل وغير مستقر يحب التفكك.
سلسلة الاضمحلال: عندما يتفكك $J/\psi$ $J / ψ$ ، فإنه أحياناً يطلق فوتوناً (جسيم ضوء) و ميزون $\eta'$ (وهو ابن عم أثقل لميزون هدفنا).
- الـ $\eta'$ غير مستقر ويتفكك فوراً إلى اثنين من البيونات (جسيمات مشحونة) وميزون هدفنا، وهو ميزون $\eta$ .
- أخيراً، يتفكك ميزون $\eta$ إلى فوتون وزوج من اللبتونات (إما زوج إلكترون/بوزيترون أو زوج ميون/مضاد ميون).

التشبيه: تخيل دمية "الروسية المتداخلة" (الدمى الروسية).

تفتح الدمية الخارجية ( $J/\psi$ ) فتجد الدمية الوسطى ( $\eta'$ ).
تفتح الدمية الوسطى فتجد أصغر دمية ( $\eta$ ).
تفتح أصغر دمية، وفجأة! يخرج فوتون وزوج من الكرات الصغيرة سريعة الحركة (الإلكترون أو الميون).

لقد رصد العلماء مليارات هذه "القفزات" (حوالي 10 مليارات حدث!) للحصول على صورة واضحة.

الحيلة الجديدة: طريقة أفضل للعثوا على الهدف

في التجارب السابقة، حاول العلماء العث البحث عن ميزون $\eta$ بشكل مباشر. كان الأمر يشبه محاولة العثور على إبرة محددة في كومة قش بينما الرياح تهب وتطير القش. كان هناك الكثير من "الضجيج" (التدخل الخلفي) الناتج عن تصادمات الجسيمات الأخرى.

الابتكار: في هذه الورقة، استخدموا استراتيجية جديدة. لقد انتظروا ولادة ميزون $\eta$ من اضمحلال ميزون $\eta'$ (الدمية الوسطى).

لماذا هذا أفضل؟ الـ $\eta'$ هو بمثابة "مصنع" دقيق للغاية. فعندما يتفكك، يترك بصمة نظيفة جداً. الأمر يشبه الانتقال من البحث عن إبرة في كومة قش إلى البحث عن إبرة أسقطها ذراع آلي للتو في غرفة معقمة. سمح لهم هذا بتصفية الضجيج بشكل أفضل والحصول على قياس أكثر دقة.

النتائج: قياس "الليونة"

من خلال تحليل طاقة وزوايا أزواج الإلكترون/الميون، حسب العلماء ميل عامل الشكل.

النتيجة: وجدوا أن الشحنة داخل ميزون الإيتا تتوزع بطريقة محددة، توصف برقم يسمى $\Lambda^{-2}$ .
التشبيه: تخيل أن ميزون الإيتا هو بالون. إذا ضغطت عليه، فإلى أي مدى سيقاوم؟ لقد قاس العلماء بالضبط مدى "صلابة" أو "ليونة" ذلك البالون. وتتطابق قياساتهم مع ما وجده فرق أخرى، ولكن بدقة أعلى (بأخطاء أقل).

كما قاموا بقياس الكسور التفرعية (Branching Fractions)، وهي مجرد طريقة منمقة للسؤال: "من بين كل 1,000 مرة يختار فيها هذا الجسيم التحلل، كم مرة يختار الانقسام إلى إلكترونات مقابل الميونات؟" ووجدوا أن الإجابات متسقة جداً مع النظريات السابقة.

رحلة البحث عن الكنز: البحث عن "الفوتونات المظلمة"

الجزء الأكثر إثارة في عملية البحث هو البحث عن الأشياء التي لا نتوقع العثور عليها. كان العلماء يبحثون أيضاً عن جسيم افتراضي يسمى الفوتون المظلم ( $A'$ ).

الاستعارة: تخيل أنك تستمع إلى محطة راديو. أنت تتوقع سماع موسيقى (الفيزياء القياسية). لكنك تشتبه في وجود قناة سرية مشفرة (المادة المظلمة) تبث أغنية مختلفة.
البحث: قاموا بمسح البيانات بحثاً عن أي "نبضة" صغيرة أو تردد محدد في أزواج الإلكترونات لا يتناسب مع الموسيقى القياسية.
النتيجة: لم يجدوا القناة السرية. لم يتم اكتشاف أي فوتون مظلم.
لماذا هذا جيد؟ في العلم، العثور على "لا شيء" هو أيضاً اكتشاف! فهو يخبرنا أنه إذا كانت الفوتونات المظلمة موجودة، فيجب أن تكون أكثر مراوغة أو أضعف مما اعتقدنا. وضع العلماء "سياجاً" (حداً أعلى) يقول: "إذا كان الفوتون المظلم موجوداً، فلا يمكن أن يكون أقوى من هذا الخط".

الملخص

الهدف: فهم البنية الداخلية لميزون الإيتا.
الطريقة: استخدموا مصادم جسيمات ضخماً لإنشاء مليارات الأحداث، مستخدمين سلسلة اضمحلال ذكية للحصول على إشارة أنقى مما سبق.
الاكتشاف: قاسوا "شكل" توزيع الشحنة في ميزون الإيتا بدقة عالية.
إضافة: بحثوا عن "فوتون مظلم" غامض لكنهم لم يجدوه، مما يساعد في استبعاد بعض النظريات حول المادة المظلمة.

باختصار، هذه الورقة هي درس نموذجي في الهندسة الدقيقة على المستوى دون الذري، حيث تثبت أنه حتى عندما نعتقد أننا نعرف قواعد الكون، هناك دائماً مجال لقياسها بدقة أكبر قليلاً.

إليك ملخص تقني مفصل لورقة البحث "قياس عامل الشكل الانتقالي لـ $\eta$ من خلال اضمحلال $\eta' \to \pi^+\pi^-\eta$ " بواسطة تعاون BESIII.

1. بيان المشكلة والدوافع

يوفر عامل الشكل الانتقالي (TFF) للميزونات الخفيفة رؤى بالغة الأهمية حول بنيتها الداخلية، وتحديداً توزيع الشحنة والمغنطة بين الكواركات والغلونات. إن فهم الـ TFF أمر أساسي في الكروموديناميكا الكمية (QCD)، وهو مدخل ضروري لحساب مساهمة تشتت الضوء-بالضوء الهادروني في العزم المغناطيسي الشاذ للميون ( $a_\mu$ ).

قبل هذا العمل، كانت قياسات الـ TFF لميزون $\eta$ محدودة:

قام تعاون A2 بقياس الـ TFF عبر قناة $\eta \to \gamma e^+e^-$ .
قام تعاون NA60 بقياسه عبر قناة $\eta \to \gamma \mu^+\mu^-$ .
استخدم قياس سابق من BESIII قناة اضمحلال $J/\psi \to \gamma \eta$ (يُشار إليه باسم العينة II).

هدف تعاون BESIII إلى تحسين دقة هذه القياسات واستكشاف آلية إنتاج جديدة لتقليل الخلفية وزيادة حصيلة الإشارة. وتحديداً، سعوا إلى قياس الـ TFF وفروع الاضمحلال (BFs) لاضملالات داليتز $\eta \to \gamma l^+l^-$ ( $l=e, \mu$ ) باستخدام عينة جديدة حيث يتم إنتاج $\eta$ عبر الاضمحلال الإشعاعي لميزون $\eta'$ .

2. المنهجية

عينات البيانات والكاشف

مصدر البيانات: يعتمد التحليل على عينة مكونة من $(1.0087 \pm 0.0044) \times 10^{10}$ حدث من أحداث $J/\psi$ التي جُمعت بواسطة كاشف BESIII في مسرع BEPCII بين عامي 2009 و2019.
النهج المبتكر (العينة I): بدلاً من قناة $J/\psi \to \gamma \eta$ $J / ψ \to γ η$ التقليدية، يركز هذا البحث على السلسلة:
$J/\psi \to \gamma \eta', \quad \eta' \to \pi^+\pi^-\eta, \quad \eta \to \gamma l^+l^-$
يقدم هذا النهج ميزتين رئيسيتين مقارنة بطريقة BESIII السابقة:
1. دقة كتلة أفضل: دقة كتلة $\eta'$ متفوقة، مما يؤدي إلى تقليل الخلفية من اضمحلالات $J/\psi$ الأخرى.
2. كفاءة أعلى: نظراً لارتفاع فرع الاضمحلال للخطوات المتوسطة وكفاءة إعادة بناء البيونات المشحونة، توفر العينة I حوالي ضعف أحداث الإشارة مقارنة بالعينة II.

اختيار الحدث وقمع الخلفية

إعادة البناء: يتم اختيار الأحداث بطلب فوتونين (واحد إشعاعي $\gamma_r$ من $J/\psi$ ، وواحد من اضمحلال $\eta$ ) وأربعة مسارات مشحونة (اثنان من البيونات من $\eta'$ واثنان من اللبتونات من $\eta$ ).
الملاءمة الكينماتيكية: يتم تطبيق ملاءمة كينماتيكية ذات 6 قيود (6C)، تفرض حفظ الطاقة والزخم وتقيد كتل $\eta'$ و $\eta$ بقيم مجموعة بيانات الجسيمات (PDG).
منع تحول الفوتون: مصدر رئيسي للخلفية في قناة $e^+e^-$ هو $\eta \to \gamma\gamma$ حيث يتحول أحد الفوتونات إلى زوج $e^+e^-$ في مادة الكاشف. يستخدم المؤلفون مكتشف تحول الفوتون (PCF) لإعادة بناء رأس التحول (CV). تُرفض الأحداث التي يكون فيها رأس التحول (CV) مزاحاً عن نقطة التفاعل (IP) بمسافة $2 < R_{xy} < 8$ سم وزاوية $\theta_{eg}$ صغيرة.
تقدير الخلفية: خلفيات العمليات غير المرتبطة بـ $J/\psi$ مهملة. يتم تقدير الخلفيات من اضمحلالات $J/\psi$ الأخرى (مثل $\eta \to \gamma \pi^+\pi^-$ ) باستخدام محاكاة مونت كارلو (MC) حصرية يتم تطبيعها مع فروع الاضمحلال المعروفة.

تقنيات التحليل

استخراج الـ TFF: يتم إجراء ملاءمة الاحتمال الأقصى غير الموزعة (unbinned maximum likelihood fit) على توزيع الكتلة الثابتة لزوج اللبتونات ( $q^2$ ). يتم تمثيل الـ TFF باستخدام تقريب القطب الواحد:
$F(q^2) = \frac{1}{1 - q^2/\Lambda^2}$
معلمة الميل $\Lambda^{-2}$ هي المعلمة الحرة المستخرجة من الملاءمة.
حساب فرع الاضمحلال: تُحسب فروع الاضمحلال (BFs) عن طريق تطبيع حصيلة الإشارة إلى العدد الإجمالي لأحداث $J/\psi$ وفروع الاضمحلال المعروفة للعمليات الوسيطة.
الدمج: يتم دمج نتائج العينة I (الجديدة) و العينة II (بيانات $J/\psi \to \gamma \eta$ السابقة) باستخدام متوسط مرجح يأخذ في الاعتبار عدم اليقين المنهجي المرتبط.
البحث عن الفوتون المظلم: يتم مسح عينة $\eta \to \gamma e^+e^-$ المدمجة بحثاً عن ذروة رنين ضيقة ( $A'$ ) في طيف كتلة $e^+e^-$ للبحث عن فوتون مظلم.

3. المساهمات الرئيسية

قناة إنتاج مبتكرة: نجاح في إثبات جدوى وتفوق استخدام سلسلة $\gamma \eta' \to \gamma \pi^+\pi^-\eta$ لقياسات $\eta$ TFF، مما حقق إحصائيات أعلى ورفضاً أفضل للخلفية مقارنة بطريقة $J/\psi \to \gamma \eta$ المباشرة.
أول قياس لـ $\eta \to \gamma \mu^+\mu^-$ TFF من BESIII: تقديم تحديد جديد لميل TFF لقناة ثنائي الميون، والتي لم تكن قد قِيست من قبل بواسطة BESIII.
الدمج الدقيق: إجراء دمج إحصائي صارم لبيانات العينة I الجديدة مع بيانات العينة II السابقة، مما قلل من عدم اليقين الإجمالي على ميل الـ TFF وفرع الاضمحلال لقناة الإلكترون.
حدود الفوتون المظلم: وضع حدود عليا جديدة وتنافسية لفرع الاضمحلال $\eta \to \gamma A'$ لكتل الفوتون المظلم بين 0.005 و 0.535 GeV/ $c^2$ .

4. النتائج

ميل عامل الشكل الانتقالي ( $\Lambda^{-2}$ )

تم قياس ميل الـ TFF لكلا القناتين باستخدام العينة I:

قناة ثنائي الإلكترون ( $\eta \to \gamma e^+e^-$ ):
$\Lambda^{-2} = 1.668 \pm 0.093_{\text{stat}} \pm 0.024_{\text{sys}} \, (\text{GeV}/c^2)^{-2}$
قناة ثنائي الميون ( $\eta \to \gamma \mu^+\mu^-$ ):
$\Lambda^{-2} = 1.645 \pm 0.343_{\text{stat}} \pm 0.017_{\text{sys}} \, (\text{GeV}/c^2)^{-2}$
(ملاحظة: يهيمن عدم اليقين الإحصائي على قناة الميون بسبب انخفاض إحصائيات الأحداث.)

النتيجة المدمجة (العينة I + العينة II):
من خلال دمج البيانات الجديدة مع نتائج BESIII السابقة ( $J/\psi \to \gamma \eta$ )، تم تحسين الدقة لقناة الإلكترون:
$\Lambda^{-2} = 1.707 \pm 0.076_{\text{stat}} \pm 0.029_{\text{sys}} \, (\text{GeV}/c^2)^{-2}$
هذه النتيجة متسقة مع قياسات BESIII السابقة والتنبؤات النظرية (نظرية الاضطراب الكيميائي، Pade Approximant)، وإن كانت أقل قليلاً من نتيجة تعاون A2 (ضمن نطاق 2 $\sigma$ ).

فروع الاضمحلال

$\eta \to \gamma e^+e^-$ : $(6.79 \pm 0.04_{\text{stat}} \pm 0.36_{\text{sys}}) \times 10^{-3}$
$\eta \to \gamma \mu^+\mu^-$ : $(2.97 \pm 0.11_{\text{stat}} \pm 0.07_{\text{sys}}) \times 10^{-4}$
المدمج لـ $\eta \to \gamma e^+e^-$ : $(6.93 \pm 0.28_{\text{tot}}) \times 10^{-3}$

البحث عن الفوتون المظلم

لم يتم رصد أي إشارة معتبرة لفوتون مظلم ( $A'$ ) في طيف كتلة $e^+e^-$ المدمج.

الحدود العليا: تم وضع حدود عليا عند مستوى ثقة 90% (CL) لفرع الاضمحلال $B(\eta \to \gamma A', A' \to e^+e^-)$ لكتل $A'$ تتراوح بين 0.005 و 0.535 GeV/ $c^2$ .
هذه الحدود تحسن أو تنافس القيود السابقة من تجارب مثل APEX و BaBar و NA64 في النطاق الكتلي ذي الصلة.

5. الأهمية

يمثل هذا العمل تقدماً كبيراً في دراسات بنية ميزون $\eta$ . من خلال تقديم قناة إنتاج جديدة ( $\eta'$ decay) توفر إحصائيات أعلى وخلفيات أنظف، نجح تعاون BESIII في تقليل عدم اليقين المنهجي والإحصائي لميل الـ TFF. توفر النتيجة المدمجة مرجعاً قوياً للنماذج النظرية لبنية الميزونات الخفيفة وتساهم في توفير بيانات أساسية لتقليل عدم اليقين في تنبؤ النموذج القياسي للعزم المغناطيسي الشاذ للميون ( $g-2$ ). علاوة على ذلك، فإن الحدود الصارمة الموضوعة للبحث عن الفوتون المظلم تقيد النماذج التي تتضمن قطاعات خفية خارج النموذج القياسي.