⚛️ high-energy experiments

Evidence for $\eta_{c}(2S)\to p\bar{p}\pi^{+}\pi^{-}\pi^{0}$ and observation of $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^{+}\pi^{-}\pi^{0}$

Unter Verwendung einer großen Stichprobe von $\psi(3686)$ -Ereignissen, die vom BESIII-Detektor gesammelt wurden, berichtet diese Studie über den Nachweis des Zerfalls $\eta_{c}(2S)\to p\bar{p}\pi^{+}\pi^{-}\pi^{0}$ und liefert die erste Beobachtung der $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^{+}\pi^{-}\pi^{0}$ -Zerfälle mit signifikant verbesserten Präzisionsmessungen ihrer Zweigstellen und jener der intermediären $\chi_{cJ}\to p\bar{p}\omega$ -Prozesse.

Ursprüngliche Autoren: BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, Y. Bai, O. Bakina, H. R. Bao, X. L. Bao, M. Barbagiovanni, V. BatozskayaBESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, Y. Bai, O. Bakina, H. R. Bao, X. L. Bao, M. Barbagiovanni, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. B. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, D. Cabiati, H. Cai, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, T. T. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, C. H. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, W. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. Cheng, L. N. Cheng, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. Cottee-Meldrum, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De Mori, E. Di Fiore, X. X. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, Yi. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, Z. J. Dong, M. C. Du, S. X. Du, Shaoxu Du, X. L. Du, Y. Q. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, Jin Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, L. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Xu Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Yunong Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. B. Gong, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. D. Gu, M. H. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, H. Guo, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, Z. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, J. Y. Han, T. T. Han, X. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. He, K. K. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Y. X. 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, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, L. K. Jia, X. Q. Jia, D. Jiang, H. B. Jiang, S. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, L. C. L. Jin, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, X. M. Jing, T. Johansson, S. Kabana, X. L. Kang, X. S. Kang, B. C. Ke, V. Khachatryan, A. Khoukaz, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kröger, L. Krümmel, Y. Y. Kuang, 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. H. Li, C. K. Li, Chunkai Li, Cong Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, H. P. Li, Hui Li, J. N. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, L. K. Li, Lei Li, M. H. Li, M. R. Li, M. T. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, S. Li, S. X. Li, S. Y. Li, Shanshan Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. K. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. B. Li, Y. C. Li, Y. G. Li, Y. P. Li, Z. H. Li, Z. J. Li, Z. L. Li, Z. X. Li, Z. Y. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, Z. Z. 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, 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. M. Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, Kun Liu, L. Liu, L. C. Liu, Lu Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. P. Liu, X. T. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Yi Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. L. Liu, Z. Q. Liu, Z. X. Liu, Z. Y. Liu, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, X. L. 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. L. Ma, Heng 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. Maity, S. Malde, Q. A. Malik, H. X. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, A. Marshall, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu. Muchnoi, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, H. Neuwirth, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, Y. Niu, C. Normand, S. L. Olsen, Q. Ouyang, I. V. Ovtin, S. Pacetti, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, G. L. Peng, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, L. Pöpping, 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, J. Rademacker, K. Ravindran, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, Ch. Rosner, M. Q. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, M. Schernau, K. Schoenning, M. Scodeggio, 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, Ch. Y. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, M. H. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, Zirong Song, S. Sosio, S. Spataro, S. Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S Su, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, R. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, H. Tabaharizato, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. J. Tang, L. F. Tang, Y. A. Tang, Z. H. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, K. Yu. Todyshev, I. Uman, E. van der Smagt, B. Wang, Bin Wang, Bo Wang, C. Wang, Chao Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, F. K. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, Mi Wang, N. Y. Wang, P. Wang, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Xin Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Yanning Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, Zhi Wang, Ziyi Wang, D. Wei, D. H. Wei, D. J. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, H. R. Wen, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, Lianjie Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. W. Wu, Z. Wu, H. L. Xia, L. Xia, B. H. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, D. B. Xiong, G. F. Xu, H. Y. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, T. D. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. H. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, Y. Y. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, X. Y. Yang, Y. Yang, Y. G. Yang, Y. H. Yang, Y. M. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Youhua Yang, Z. Y. Yang, W. J. Yao, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, K. Yi, Junhao Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, L. W. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, Yongchao Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, Jie Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, Ying Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. J. Zeng, Yujie Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, Gengyuan Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, Han 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, Jin Zhang, Jiyuan Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, S. N. Zhang, Shulei Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Yao Zhang, Yu Zhang, Yu Zhang, Z. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, Zh. Zh. Zhang, Zhilong Zhang, Ziyang Zhang, Ziyu Zhang, G. Zhao, J. -P. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, Lei Zhao, M. G. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. P. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, W. Q. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, X. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. X. Zhou, Y. Z. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. X. Zhu, Lin Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, M. Zhuge, J. H. Zou, J. Zu

Veröffentlicht 2026-08-24

📖 4 Min. Lesezeit🧠 Tiefgang

CC BY 4.0

Ursprüngliche Autoren: BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, Y. Bai, O. Bakina, H. R. Bao, X. L. Bao, M. Barbagiovanni, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. B. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, D. Cabiati, H. Cai, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, T. T. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, C. H. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, W. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. Cheng, L. N. Cheng, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. Cottee-Meldrum, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De Mori, E. Di Fiore, X. X. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, Yi. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, Z. J. Dong, M. C. Du, S. X. Du, Shaoxu Du, X. L. Du, Y. Q. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, Jin Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, L. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Xu Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Yunong Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. B. Gong, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. D. Gu, M. H. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, H. Guo, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, Z. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, J. Y. Han, T. T. Han, X. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. He, K. K. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Y. X. 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, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, L. K. Jia, X. Q. Jia, D. Jiang, H. B. Jiang, S. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, L. C. L. Jin, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, X. M. Jing, T. Johansson, S. Kabana, X. L. Kang, X. S. Kang, B. C. Ke, V. Khachatryan, A. Khoukaz, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kröger, L. Krümmel, Y. Y. Kuang, 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. H. Li, C. K. Li, Chunkai Li, Cong Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, H. P. Li, Hui Li, J. N. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, L. K. Li, Lei Li, M. H. Li, M. R. Li, M. T. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, S. Li, S. X. Li, S. Y. Li, Shanshan Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. K. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. B. Li, Y. C. Li, Y. G. Li, Y. P. Li, Z. H. Li, Z. J. Li, Z. L. Li, Z. X. Li, Z. Y. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, Z. Z. 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, 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. M. Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, Kun Liu, L. Liu, L. C. Liu, Lu Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. P. Liu, X. T. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Yi Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. L. Liu, Z. Q. Liu, Z. X. Liu, Z. Y. Liu, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, X. L. 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. L. Ma, Heng 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. Maity, S. Malde, Q. A. Malik, H. X. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, A. Marshall, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu. Muchnoi, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, H. Neuwirth, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, Y. Niu, C. Normand, S. L. Olsen, Q. Ouyang, I. V. Ovtin, S. Pacetti, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, G. L. Peng, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, L. Pöpping, 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, J. Rademacker, K. Ravindran, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, Ch. Rosner, M. Q. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, M. Schernau, K. Schoenning, M. Scodeggio, 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, Ch. Y. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, M. H. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, Zirong Song, S. Sosio, S. Spataro, S. Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S Su, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, R. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, H. Tabaharizato, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. J. Tang, L. F. Tang, Y. A. Tang, Z. H. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, K. Yu. Todyshev, I. Uman, E. van der Smagt, B. Wang, Bin Wang, Bo Wang, C. Wang, Chao Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, F. K. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, Mi Wang, N. Y. Wang, P. Wang, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Xin Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Yanning Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, Zhi Wang, Ziyi Wang, D. Wei, D. H. Wei, D. J. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, H. R. Wen, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, Lianjie Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. W. Wu, Z. Wu, H. L. Xia, L. Xia, B. H. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, D. B. Xiong, G. F. Xu, H. Y. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, T. D. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. H. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, Y. Y. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, X. Y. Yang, Y. Yang, Y. G. Yang, Y. H. Yang, Y. M. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Youhua Yang, Z. Y. Yang, W. J. Yao, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, K. Yi, Junhao Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, L. W. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, Yongchao Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, Jie Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, Ying Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. J. Zeng, Yujie Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, Gengyuan Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, Han 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, Jin Zhang, Jiyuan Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, S. N. Zhang, Shulei Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Yao Zhang, Yu Zhang, Yu Zhang, Z. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, Zh. Zh. Zhang, Zhilong Zhang, Ziyang Zhang, Ziyu Zhang, G. Zhao, J. -P. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, Lei Zhao, M. G. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. P. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, W. Q. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, X. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. X. Zhou, Y. Z. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. X. Zhu, Lin Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, M. Zhuge, J. H. Zou, J. Zu

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Tief im Herzen der Materie sind Protonen und Neutronen keine festen, unteilbaren Kugeln, sondern bestehen stattdessen aus kleineren, fundamentaleren Teilchen, den Quarks. Diese Quarks sind durch eine gewaltige Kraft gebunden, die als starke Wechselwirkung bekannt ist und wie ein unsichtbarer Klebstoff wirkt, der den Atomkern zusammenhält. Physiker untersuchen diese Kraft, indem sie kurzlebige, schwere Teilchen namens Charmonia erzeugen, die aus einem Charm-Quark und seinem Antimaterie-Zwilling, einem Anti-Charm-Quark, bestehen. Diese Teilchen sind wie winzige, flüchtige Laboratorien, in denen Wissenschaftler die Regeln der Quantenchromodynamik testen können – der Theorie, die beschreibt, wie die starke Wechselwirkung funktioniert. Während einige dieser Teilchen gut verstanden sind, bleiben andere mysteriös, insbesondere jene in einem Zustand, der als „Spin-Singlett“ bezeichnet wird, bei dem sich die internen Spins der Quarks gegenseitig aufheben. Zu verstehen, wie diese spezifischen Teilchen in andere Formen von Materie zerfallen, ist entscheidend für die Überprüfung, ob unsere aktuellen Theorien des Universums vollständig sind oder ob es verborgene Regeln gibt, die wir noch nicht entdeckt haben.

Ein Forscherteam, das den BESIII-Detektor am BEPCII-Collider in Peking nutzt, hat kürzlich einen Blick in einen dieser mysteriösen Zerfälle geworfen. Sie analysierten eine massive Datensammlung, die über zwei Milliarden Ereignisse eines spezifischen Teilchens namens $\psi(3686)$ enthält, welches eine Art von Charmonium ist. Wenn dieses Teilchen zerfällt, emittiert es oft einen Lichtblitz, oder ein Photon, und verwandelt sich in ein leichteres Charmonium-Teilchen. Die Wissenschaftler suchten nach einem spezifischen Ergebnis: der Verwandlung des $\psi(3686)$ in ein Photon und ein Teilchen namens $\eta_c(2S)$ , das sich unmittelbar in ein Proton, ein Antiproton und drei Pionen (zwei geladene und ein neutrales) aufspaltet. Diese Endgruppe von Teilchen ist komplex, und das Auffinden des darin verborgenen $\eta_c(2S)$ ist wie das Aufspüren einer bestimmten, seltenen Blume in einem dichten, chaotischen Garten.

Nachdem sie die Daten mit strengen statistischen Methoden gesichtet hatten, fanden die Forscher Beweise dafür, dass dieser seltene Zerfall tatsächlich stattfindet. Sie beobachteten ein Signal für den Zerfall des $\eta_c(2S)$ in ein Proton, ein Antiproton und drei Pionen mit einer Gewissheit, die Wissenschaftler als 3,3 Sigma bezeichnen. In der Welt der Teilchenphysik ist dies ein starker Hinweis darauf, dass das Ereignis real ist, auch wenn es knapp hinter dem höchsten Standard an Beweiskraft zurückbleibt, der für eine definitive Entdeckung erforderlich ist. Die Forscher berechneten, dass die Wahrscheinlichkeit für diese spezifische Kette von Ereignissen etwa 3,4 zu einer Milliarde beträgt. Diese Messung liefert den ersten direkten Blick darauf, wie das $\eta_c(2S)$ in diese spezifischen Teilchen zerfällt, und bietet ein neues Puzzleteil für das Verständnis des Verhaltens dieser schwer fassbaren Spin-Singlett-Zustände.

In derselben Studie untersuchte das Team auch die Zerfälle von drei verwandten Teilchen, die als $\chi_{cJ}$ -Familie bekannt sind. Im Gegensatz zum $\eta_c(2S)$ waren diese Teilchen bereits zuvor gesehen worden, aber die Forscher konnten ihre Zerfallsraten in dieselbe Gruppe von Teilchen mit weitaus größerer Präzision als je zuvor messen. Sie fanden heraus, dass das $\chi_{c0}$ -Teilchen etwa 4,79-mal von tausend Zerfällen in ein Proton, ein Antiproton und drei Pionen zerfällt. Das $\chi_{c1}$ tut dies etwa 2,13-mal von tausend, und das $\chi_{c2}$ etwa 3,72-mal von tausend. Diese Zahlen sind signifikant genauer als frühere Schätzungen und reduzieren die Fehlermarge um etwa 30 bis 50 Prozent. Diese verbesserte Präzision hilft Physikern, ihre Modelle darüber, wie diese Teilchen interagieren und zerfallen, zu verfeinern.

Darüber hinaus untersuchte das Team einen Zwischenschritt in diesen Zerfällen, bei dem die Teilchen kurzzeitig ein kurzlebiges Omega-Meson bilden, bevor sie weiter zerfallen. Sie maßen die Raten, mit denen die $\chi_{cJ}$ -Teilchen in ein Proton, ein Antiproton und dieses Omega-Meson zerfallen. Die Ergebnisse zeigten, dass das $\chi_{c0}$ diese Kombination etwa 5,76-mal von zehntausend Zerfällen produziert, das $\chi_{c1}$ etwa 1,85-mal und das $\chi_{c2}$ etwa 4,51-mal. Diese Messungen stimmen eng mit dem überein, was zuvor bekannt war, jedoch mit einem wesentlich engeren Unsicherheitsbereich. Durch die Bestätigung dieser Raten und das Finden des ersten Beweises für den $\eta_c(2S)$ -Zerfall bereichert die Studie das experimentelle Wissen darüber, wie Charmonium-Teilchen unterhalb der Energieschwelle verhalten, bei der sie in offene Charm-Teilchen zerfallen können. Diese Arbeit hilft dabei, die theoretischen Vorhersagen zu testen, die die starke Wechselwirkung regeln, und bringt Wissenschaftler einen Schritt näher zu einem kohärenten Verständnis der subatomaren Welt.

Technische Zusammenfassung: Nachweis von $\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ und Beobachtung von $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$

Problem und Motivation
Die Eigenschaften der Charmonium-Zustände unterhalb der offenen Charm-Schwelle, insbesondere der Spin-Singlett- $\eta_c(2S)$ - und der Spin-Triplett- $\chi_{cJ}$ ( $J=0,1,2$ )-Zustände, sind noch nicht vollständig verstanden. Während das $\psi(3686)$ (die erste radiale Anregung von $J/\psi$ ) gut vermessen ist, sind die Eigenschaften des $\eta_c(2S)$ unzureichend bestimmt; die gemessenen partiellen Breiten machen weniger als 10 % seiner Gesamtbreite aus. Die Untersuchung neuer Zerfallsmodi von $\eta_c(2S)$ ist entscheidend für die Überprüfung von Vorhersagen der Quantenchromodynamik (QCD), insbesondere der „12%-Regel“ bezüglich des Verhältnisses der Zerfallsbreiten zwischen Spin-Singlett- und Spin-Triplett-Charmonia. Darüber hinaus sind präzise Messungen hadronischer Zerfälle wie $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ und $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ notwendige Eingangsgrößen für die Berechnung der Produktionsquerschnitte von Charmonium in $p\bar{p}$ -Kollisionen. Vor dieser Arbeit war der nicht-resonante Prozess $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ bisher nicht gemessen worden.

Methodik
Die Analyse nutzt einen Datensatz von $(2,712 \pm 0,014) \times 10^9$ $\psi(3686)$ -Ereignissen, die vom BESIII-Detektor am BEPCII-Collider gesammelt wurden. Die Studie konzentriert sich auf den radiativen Übergang $\psi(3686) \to \gamma \eta_c(2S)/\chi_{cJ}$ , gefolgt von den hadronischen Zerfällen $\eta_c(2S)/\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ und $\pi^0 \to \gamma\gamma$ .

Ereignisauswahl: Ereignisse werden ausgewählt, indem genau vier geladene Spuren (identifiziert als Protonen/Antiprotonen und Pionen) und mindestens drei Photonenkandidaten gefordert werden. Kinematische Fits werden angewendet: ein 1-Constraint-Fit zur $\pi^0$ -Rekonstruktion, ein 4-Constraint-Fit (4C), der den Endzustand auf den $\psi(3686)$ -Viererimpuls einschränkt, und ein 3-Constraint-Fit (3C), bei dem die Energie des radiativen Photons unbeschränkt ist, um Hintergründe durch Endzustandsstrahlung (FSR) und Scheinphotonen zu unterdrücken.
Hintergrundunterdrückung: Dominante Hintergründe von $\psi(3686) \to \pi^+\pi^- J/\psi$ und $\pi^0\pi^0 J/\psi$ werden durch Rekoil-Massen- und Invariante-Masse-Vetos ausgeschlossen. Hyperon-bezogene Hintergründe ( $\Lambda, \Sigma$ ) werden durch das Veto spezifischer Invariante-Massen-Kombinationen unterdrückt. Kontinuum-Hintergründe werden mit einem Datensatz geschätzt, der bei $\sqrt{s} = 3,650$ GeV gesammelt wurde.
Signalextraktion: Signalerträge werden mittels eines unbin-maximalen Likelihood-Fits an der $p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ -invarianten Massenverteilung ( $M_{3C}$ ) extrahiert. Die Signal-Lineshape wird durch eine Breit-Wigner-Funktion modelliert, die mit einer Gaußschen Auflösung konvolutiert ist, modifiziert durch einen $E_\gamma^3$ -Term und einen Dämpfungsfaktor. Für den intermediären $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ -Prozess wird ein zweidimensionaler (2D) unbin-maximaler Likelihood-Fit auf den Verteilungen von $M(p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0)$ gegenüber $M(\pi^+\pi^-\pi^0)$ durchgeführt.
Systematische Unsicherheiten: Quellen sind Tracking-Effizienz, Teilchenidentifikation (PID), Photon-Rekonstruktion, kinematische Fit-Korrekturen, Variationen der Hintergrund-Vetos, Massen-/Breitenparameter, Effizienzkurven-Parametrisierung und Normalisierungsfaktoren. Daten-MC-Diskrepanzen in den Impulsverteilungen werden durch Reweighting für $\chi_{cJ}$ -Zerfälle adressiert, während eine konservative Schätzung unter Verwendung von $\chi_{cJ}$ als Kontrollprobe für $\eta_c(2S)$ angewandt wird.

Wesentliche Beiträge und Ergebnisse

Nachweis von $\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ : Die Arbeit berichtet über den ersten Nachweis dieses Zerfallsmodus mit einer Signal-Signifikanz von $3,3\sigma$ (die statistische Signifikanz aus dem Fit ist $4,1\sigma$ , reduziert auf $3,3\sigma$ nach Berücksichtigung systematischer Variationen). Das Produkt der Verzweigungsverhältnisse ist bestimmt zu:
$B[\psi(3686) \to \gamma \eta_c(2S)] \times B[\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0] = (3,4 \pm 0,5 \pm 0,8) \times 10^{-6}$
wobei die erste Unsicherheit statistisch und die zweite systematisch ist.
Beobachtung von $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ : Die hadronischen Zerfälle für alle drei $\chi_{cJ}$ -Zustände wurden beobachtet und ihre Verzweigungsverhältnisse wurden erstmals gemessen:
- $B(\chi_{c0} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0) = (4,79 \pm 0,01 \pm 0,40) \times 10^{-3}$
- $B(\chi_{c1} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0) = (2,13 \pm 0,01 \pm 0,17) \times 10^{-3}$
- $B(\chi_{c2} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0) = (3,72 \pm 0,01 \pm 0,29) \times 10^{-3}$
Verbesserte Messungen von $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ : Die Verzweigungsverhältnisse für den intermediären Prozess $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ (mit $\omega \to \pi^+\pi^-\pi^0$ ) wurden mit signifikant verbesserter Präzision aktualisiert (30 %–50 % Verbesserung gegenüber den Welt-Durchschnitten):
- $B(\chi_{c0} \to p\bar{p}\omega) = (5,76 \pm 0,01 \pm 0,42) \times 10^{-4}$
- $B(\chi_{c1} \to p\bar{p}\omega) = (1,85 \pm 0,01 \pm 0,13) \times 10^{-4}$
- $B(\chi_{c2} \to p\bar{p}\omega) = (4,51 \pm 0,01 \pm 0,33) \times 10^{-4}$
  Die Ergebnisse für $\chi_{c0}$ und $\chi_{c1}$ sind innerhalb einer Standardabweichung konsistent mit den Welt-Durchschnitten, während $\chi_{c2}$ innerhalb von zwei Standardabweichungen übereinstimmt.

Bedeutung
Die Autoren geben an, dass diese Messungen das experimentelle Wissen über die hadronischen Zerfälle von $\eta_c(2S)$ und $\chi_{cJ}$ bereichern. Insbesondere bietet die Beobachtung von $\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ einen direkten Einblick in dessen Zerfallsmechanismen und trägt zu einem kohärenteren Verständnis des Charmonium-Spektrums unterhalb der offenen Charm-Schwelle bei. Darüber hinaus bieten diese Ergebnisse wertvolle experimentelle Daten, um theoretische Vorhersagen bezüglich der „12%-Regel“ für $\eta_c(1S)$ - und $\eta_c(2S)$ -Zerfälle zu testen. Die aktualisierten Verzweigungsverhältnisse für $\chi_{cJ}$ -Zerfälle dienen als wichtige Eingangsgrößen für die Berechnung der Produktionsquerschnitte von Charmonium in $p\bar{p}$ -Experimenten.

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