⚛️ high-energy experiments

Evidence for the semileptonic decay $\Lambda_c^{+} \to p \pi^{-} e^+ \nu_e$

BESIII डिटेक्टर द्वारा एकत्र किए गए 4.5 fb⁻¹ $e^+e^-$ टकराव डेटा का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने कैबिबो-सप्रेस्ड (Cabibbo-suppressed) सेमिलेप्टोनिक क्षय $\Lambda_c^+ \to p\pi^-e^+\nu_e$ के लिए पहला खोज कार्य किया, जिसमें इसके ब्रांचिंग अंश (branching fraction) को $(2.96\pm0.95_{\rm stat}\pm0.23_{\rm syst})\times10^{-4}$ और सांख्यिकीय महत्व (statistical significance) को $4.2\sigma$ मापा गया।

मूल लेखक: 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, Y. Ban, H. -R. Bao, X. L. Bao, V. Batozskaya, K. BegzBESIII 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, Y. Ban, H. -R. Bao, X. L. Bao, 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, 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, X. X. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, Yi. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. 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, 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, P. C. 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. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. 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. 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, G. R. Liao, L. B. Liao, M. H. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. C. 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. Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Yi Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. L. Liu, Z. Q. 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. 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, S. Pacetti, X. Pan, 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. P. 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, 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, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, E. van der Smagt, B. Wang, Bin Wang, Bo Wang, C. Wang, Chao Wang, Cong Wang, D. Y. 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, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, T. J. 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, 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, C. J. Xu, G. F. Xu, H. Y. Xu, M. 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. H. Yang, Y. M. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Youhua Yang, Z. Y. Yang, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, 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. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Yu 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, 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

प्रकाशित 2026-09-16

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CC BY 4.0

मूल लेखक: 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, Y. Ban, H. -R. Bao, X. L. Bao, 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, 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, X. X. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, Yi. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. 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, 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, P. C. 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. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. 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. 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, G. R. Liao, L. B. Liao, M. H. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. C. 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. Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Yi Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. L. Liu, Z. Q. 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. 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, S. Pacetti, X. Pan, 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. P. 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, 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, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, E. van der Smagt, B. Wang, Bin Wang, Bo Wang, C. Wang, Chao Wang, Cong Wang, D. Y. 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, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, T. J. 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, 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, C. J. Xu, G. F. Xu, H. Y. Xu, M. 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. H. Yang, Y. M. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Youhua Yang, Z. Y. Yang, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, 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. 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उप-परमाणु दुनिया में, पदार्थ क्वार्क नामक कणों के एक छोटे परिवार से बना होता है। ये सूक्ष्म घटक मिलकर बेरियन जैसे बड़े कण बनाते हैं। ऐसा ही एक बेरियन लैम्ब्डा-सी (Lambda-c) है, जो एक चार्म क्वार्क वाला एक भारी और अल्पजीवी कण है। क्योंकि यह अस्थिर है, लैम्ब्डा-सी लंबे समय तक नहीं टिक पाता; यह जल्दी ही अन्य हल्के कणों में परिवर्तित हो जाता है। यह रूपांतरण दुर्बल बल (weak force) द्वारा नियंत्रित होता है, जो प्रकृति के चार मौलिक बलों में से एक है। जब एक लैम्ब्डा-सी क्षय (decay) होता है, तो यह कभी-कभी एक इलेक्ट्रॉन और एक न्यूट्रिनो उत्सर्जित कर सकता है, जिसे सेमीलेप्टोनिक क्षय (semileptonic decay) कहा जाता है। ये विशिष्ट क्षय वैज्ञानिकों के लिए स्वच्छ खिड़कियों की तरह होते हैं। अन्य अव्यवस्थित क्षयों के विपरीत, जहाँ कई कण अराजक दिशाओं में उड़ जाते हैं, सेमीलेप्टोनिक क्षय एक स्पष्ट मार्ग छोड़ते हैं जो वैज्ञानिकों को मूल कण की आंतरिक संरचना के भीतर झांकने और यह समझने की अनुमति देता है कि टूटने के दौरान इसके आंतरिक घटक खुद को कैसे पुनर्गठित करते हैं।

द दशकों से, भौतिकविदों ने लैम्ब्डा-सी के क्षय होने के सबसे सामान्य तरीकों का अध्ययन किया है, लेकिन वे दुर्लभ, अधिक कठिन-से-पहचानने वाले विविधताओं को खोजने के लिए उत्सुक रहे हैं। ऐसी ही एक दुर्लभ विविधता में लैम्ब्डा-सी का प्रोटॉन, एक पायोन (pion), एक इलेक्ट्रॉन और एक न्यूट्रिनो में बदलना शामिल है। यह विशिष्ट पथ कण भौतिकी के नियमों द्वारा दबाया गया है, जिससे यह मानक मार्गों की तुलना में बहुत कठिन हो जाता है। इसे खोजना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह हमारे सिद्धांतों के लिए एक परीक्षण के रूप में कार्य करता है कि ये कण कैसे व्यवहार करते हैं। यदि इस दुर्लभ क्षय के होने की दर हमारी भविष्यवाणियों से मेल खाती है, तो यह उप-परमाणु दुनिया के बारे में हमारी वर्तमान समझ की पुष्टि करती है। यदि यह भिन्न होती है, तो यह नए भौतिकी का संकेत दे सकती है या हमें इन कणों के बीच परस्पर क्रिया करने के नियमों को फिर से लिखने की आवश्यकता हो सकती है।

बीजिंग इलेक्ट्रॉन पॉज़िट्रॉन कोलाइडर पर BESIII डिटेक्टर का उपयोग करने वाली शोधकर्ताओं की एक टीम ने अब इस प्रश्न का उत्तर देने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम उठाया है। उन्होंने डेटा के एक विशाल संग्रह का विश्लेषण किया, जो 4.600 से 4.699 GeV के बीच ऊर्जा स्तरों पर एकत्र किए गए 4.5 इनवर्स फेमटोबार्न (inverse femtobarns) के टकराव रिकॉर्ड की मात्रा के बराबर है। इन टकरावों में, इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन बीम आपस में टकराकर लैम्ब्डा-सी और एंटी-लैम्ब्डा-सी कणों के जोड़े बनाती हैं। टीम ने उस दुर्लभ क्षय को अलग करने के लिए एक चतुर तकनीक का उपयोग किया जिसे वे खोज रहे थे। उन्होंने पहले जोड़े में से एक कण, एंटी-लैम्ब्डा-सी को, ज्ञात हैड्रोनिक मोड में इसके क्षय के पुनर्निर्माण द्वारा पहचाना। यह जानकर कि उसका साथी कण ठीक कैसे चल रहा था, वे अपने जुड़वां, लैम्डा-सी के गुणों का अनुमान लगा सके, भले ही लैम्ब्डा-सी स्वयं कणों के एक मिश्रण में क्षय हुआ था जिसमें एक अदृश्य न्यूट्रिनो शामिल था।

प्रोटॉन, पायोन और इलेक्ट्रॉन में बदलने वाले लैम्ब्डा-सी के विशिष्ट संकेत को खोजने के लिए, शोधकर्ताओं को बैकग्राउंड शोर के समुद्र को छानना पड़ा। कई अन्य प्रक्रियाएं समान दिखने वाले कण उत्पन्न कर सकती हैं, और अदृश्य न्यूट्रिनो पुनर्निर्माण को कठिन बना देता है। टीम ने एक विशिष्ट गतिज चर (kinematic variable) को परिभाषित किया, जो मूल रूप से लुप्त ऊर्जा और संवेग का एक माप है, जो वास्तविक सिग्नल घटनाओं के लिए शून्य होना चाहिए। उन्होंने अपने डेटा पर कई सख्त फिल्टर लागू किए, आवेशित कणों के पथों की जांच की, उच्च सटीकता के साथ उनके प्रकारों की पहचान की, और उन घटनाओं को खारिज किया जो सामान्य क्षय से आती प्रतीत होती थीं। उन्होंने सिग्नल और शेष बैकग्राउंड क्लटर के बीच सूक्ष्म अंतर को पहचानने के लिए एक मशीन लर्निंग टूल, 'बूस्टेड डिसीजन ट्री' (boosted decision tree) का भी उपयोग किया।

डेटा को छानने के बाद, टीम को घटनाओं का एक छोटा लेकिन स्पष्ट अतिरिक्त हिस्सा मिला जो उनकी सिग्नल अपेक्षाओं से मेल खाता था। उन्होंने अपेक्षित बैकग्राउंड से 4.9 की अनिश्चितता के साथ 15.4 घटनाओं को पाया। यह परिणाम लगभग 2.96 x 10^-4 के ब्रांचिंग फ्रैक्शन (branching fraction), या इस विशिष्ट क्षय के होने की प्रायिकता को दर्शाता है। सांख्यिकीय रूप से, इस परिणाम के केवल बैकग्राउंड के यादृच्छिक उतार-चढ़ाव होने की संभावना अत्यंत कम है, जो 4.2 मानक विचलन (standard deviations) की सार्थकता को दर्शाता है। कण भौतिकी की भाषा में, इसे एक मजबूत साक्ष्य माना जाता है, हालांकि यह अभी तक एक निर्णायक खोज नहीं है, जिसके लिए उच्च सीमा की आवश्यकता होती है।

शोधकर्ताओं ने प्रोटॉन और पायोन प्रणाली के द्रव्यमान का भी बारीकी से अध्ययन किया ताकि यह देखा जा सके कि क्या क्षय एक मध्यवर्ती उत्तेजित अवस्था (intermediate excited state) के माध्यम से हुआ था, जो टूटने से पहले बन सकता था एक अस्थायी अनुनाद (resonance)। डेटा की वर्तमान मात्रा के साथ, उन्हें ऐसे किसी स्पष्ट मध्यवर्ती अवस्था के संकेत नहीं मिले। विशिष्ट मध्यवर्ती कणों के साक्ष्य की यह कमी सैद्धांतिक मॉडलों को सीमित करने में मदद करती है। कुछ पिछले गणनाओं ने भविष्यवाणी की थी कि यदि यह क्षय एक विशिष्ट उत्तेजित न्यूक्लियॉन अवस्था के माध्यम से आगे बढ़ता है, तो यह बहुत अधिक बार होगा। नया माप बताता है कि वे उच्च भविष्यवाणियां संभवतः गलत हैं, क्योंकि देखी गई दर उन उच्च भविष्यवाणियों का समर्थन करने के लिए बहुत कम है। हालांकि यह अध्ययन अभी क्षय के सटीक तंत्र को सटीक रूप से निर्धारित नहीं करता है, फिर भी यह संभावनाओं के क्षेत्र को संकुचित करने वाला एक महत्वपूर्ण नया डेटा बिंदु प्रदान करता है।

यह कार्य चार्म्ड बेरियन क्षय के परिदृश्य को मानचित्रित करने का एक सावधानीपूर्वक और कठोर प्रयास है। इस दुर्लभ क्षय चैनल के अस्तित्व की पुष्टि करके और इसकी दर को मापकर, BESIII सहयोग ने वैज्ञानिक समुदाय के लिए एक नया प्रतिबंध (constraint) प्रदान किया है। परिणाम एक ठोस पहेली का हिस्सा है, जो दुर्बल बल और पदार्थ की संरचना की हमारी समझ को परिष्कृत करने में मदद करता है। जैसे-जैसे डिटेक्टर आने वाले वर्षों में अधिक डेटा एकत्र करना जारी रखेगा, इन मापों की संवेदनशीलता में सुधार होगा, जिससे वैज्ञानिकों को संभावित रूप से मध्यवर्ती अवस्थाओं के योगदान को अलग करने और उप-परमाणु कणों की जटिल गतिशीलता में गहरी अंतर्दृष्टि प्राप्त करने में मदद मिलेगी।

तकनीकी सारांश: $\Lambda_c^+ \to p\pi^- e^+ \nu_e$ के सेमीलेप्टोनिक क्षय के साक्ष्य

समस्या और प्रेरणा
ग्राउंड-स्टेट चार्मड बैरियन $\Lambda_c^+$ के सेमीलेप्टोनिक (SL) क्षय, $\Lambda_c^+$ की आंतरिक संरचना और अंतिम-अवस्था के हैड्रोन की गतिशीलता की जांच करने के लिए एक महत्वपूर्ण मंच के रूप में कार्य करते हैं। जबकि कैबिओ-फेवर्ड (CF) ट्रांजिशन ( $c \to s$ ) का BESIII सहयोग द्वारा व्यापक अध्ययन किया गया है, कैबिओ-सप्रेस्ड (CS) ट्रांजिशन ( $c \to d$ ) अपने छोटे ब्रांचिंग फ्रैक्शन्स (BFs) और CF बैकग्राउंड के पर्याप्त संदूषण के कारण काफी अधिक चुनौतीपूर्ण रहे हैं।

CS क्षय $\Lambda_c^+ \to N^* e^+ \nu_e$ (जहाँ $N^*$ एक उत्तेजित न्यूक्लियॉन को दर्शाता है) के लिए सैद्धांतिक भविष्यवाणियां प्रयोगात्मक बाधाओं के अभाव के कारण व्यापक रूप से भिन्न हैं। पिछले अध्ययनों ने $\Lambda_c^+ \to n e^+ \nu_e$ के अवलोकन को स्थापित किया है और $\Lambda_c^+ \to \Sigma^\pm \pi^\mp e^+ \nu_e$ के साक्ष्य प्रदान किए हैं। हालांकि, विशिष्ट क्षय $\Lambda_c^+ \to p\pi^- e^+ \nu_e$ , जो मध्यवर्ती उत्तेजित न्यूक्लियॉन अवस्थाओं जैसे कि $N^*(1535)$ के माध्यम से आगे बढ़ सकता है, की पहले खोज नहीं की गई थी। कंस्टिट्यूएंट क्वार्क मॉडल और लाइट-कोन सम नियमों सहित सैद्धांतिक मॉडल इस प्रक्रिया के ब्रांचिंग फ्रैक्शन के लिए विसंगत भविष्यवाणियां प्रदान करते हैं, जो $\sim 10^{-5}$ से $\sim 10^{-3}$ तक भिन्न होती हैं। इन गणनाओं का परीक्षण करने और $\Lambda_c^+ \to N^*$ ट्रांजिशन डायनेमिक्स की समझ को परिष्कृत करने के लिए एक प्रयोगात्मक माप आवश्यक है।

कार्यप्रणाली
यह विश्लेषण BESIII डिटेक्टर द्वारा $4.600 $से$ 4.699 $GeV के बीच सेंटर-ऑफ-मास ऊर्जा पर एकत्र किए गए$ 4.5 \text{ fb}^{-1} $के$ e^+e^- $टकराव डेटा का उपयोग करता है, जो$ \Lambda_c^+ \bar{\Lambda}_c$ युग्म उत्पादन थ्रेशोल्ड के अनुरूप है। यह अध्ययन डबल-टैग (DT) तकनीक का उपयोग करता है:

सिंगल टैग (ST): एक $\bar{\Lambda}_c^-$ बैरियन को 11 हैड्रोनिक क्षय मोड में से एक में पूर्णतः पुनर्गठित किया जाता है। बीम ऊर्जा प्रतिबंध $\Lambda_c^+$ के रिकोइल (recoil) फोर-मोमेंटम के सटीक निर्धारण की अनुमति देता है।
सिग्नल पुनर्गठन: सिग्नल क्षय $\Lambda_c^+ \to p\pi^- e^+ \nu_e$ को घटना में शेष कणों का उपयोग करके पहचाना जाता है। चूंकि न्यूट्रिनो का पता नहीं लगाया जा सकता है, इसलिए एक काइनेमैटिक वेरिएबल $U_{miss} = E_{miss} - c|\vec{p}_{miss}|$ को परिभाषित किया गया है, जहाँ बीम ऊर्जा और पुनर्गठित चार्ज ट्रैक्स ( $p, \pi^-, e^+$ ) के आधार पर लुप्त ऊर्जा और संवेग की गणना की जाती है। सिग्नल इवेंट्स $U_{miss} \approx 0$ पर पीक करते हैं।

इवेंट चयन और बैकग्राउंड दमन
सिग्नल को अलग करने के लिए, कई चयन मानदंड और बैकग्राउंड रिजेक्शन रणनीतियां लागू की गईं:

ट्रैक क्वालिटी: सख्त वर्टेक्स और पार्टिकल आइडेंटिफिकेशन (PID) आवश्यकताओं के साथ ठीक तीन चार्ज ट्रैक्स ( $p, \pi^-, e^+$ )।
$\Lambda$ वीटो: प्रमुख बैकग्राउंड, $\Lambda_c^+ \to \Lambda e^+ \nu_e$ (जिसमें $\Lambda \to p\pi^-$ है), को $p\pi^-$ इनवेरिएंट मास को $> 1.13 \text{ GeV}/c^2$ रखने और क्षय लंबाई महत्व (decay length significance) $|L/\sigma_L| < 3$ की आवश्यकता रखकर दबाया गया है।
मिसाइडेंटिफिकेशन रिजेक्शन: उन बैकग्राउंड्स को खारिज करने के लिए जहाँ एक पायॉन को पॉजिट्रॉन के रूप में गलत पहचाना जाता है (जैसे, $\Lambda_c^+ \to p\pi^+\pi^-$ ), इनवेरिएंट मास $M_{p\pi^-\pi(e)^+}$ को $< 2.27 \text{ GeV}/c^2$ होना आवश्यक है।
फोटॉन कन्वर्जन सप्रेशन: एक ओपनिंग एंगल आवश्यकता $\cos\theta_{\pi,e} < 0.99$ $\gamma$ -कन्वर्जन्स से जुड़े बैकग्राउंड को दबाती है।
मल्टीवेरिएट एनालिसिस: एक बूस्टेड डिसीजन ट्री (BDT) क्लासिफायर को शेष बैकग्राउंड्स, मुख्य रूप से अतिरिक्त $\pi^0$ मेसॉन्स वाले बैकग्राउंड को दबाने के लिए प्रशिक्षित किया गया था। BDT इनपुट्स में इलेक्ट्रॉन PID लाइकलीहुड, शॉवर एनर्जी और लुप्त मोमेंटम सहसंबंध शामिल थे।

मुख्य परिणाम

सिग्नल यील्ड: $U_{miss}$ वितरण के अनबिन्ड मैक्सिमम लाइकलीहुड फिट ने $15.4 \pm 4.9$ इवेंट्स की सिग्नल गणना प्रदान की।
ब्रांचिंग फ्रैक्शन: मापा गया ब्रांचिंग फ्रैक्शन है:
$\mathcal{B}(\Lambda_c^+ \to p\pi^- e^+ \nu_e) = (2.96 \pm 0.95_{\text{stat}} \pm 0.23_{\text{syst}}) \times 10^{-4}$
महत्ता (Significance): सिग्नल की सांख्यिकीय महत्ता (statistical significance) $4.2\sigma$ है, जो फिट मॉडल के व्यवस्थित अनिश्चितताओं को ध्यान में रखती है।
सिस्टमैटिक अनसर्टेन्टी (Systematic Uncertainties): कुल व्यवस्थित अनिश्चितता $7.7\%$ है, जो मुख्य रूप से MC सिग्नल मॉडल ( $4.8\%$ ), $\Lambda e^+ \nu_e$ वीटो ( $3.9\%$ ), और BDT आवश्यकता ( $2.6\%$ ) द्वारा संचालित है।

महत्व और दावे
यह पेपर कैबिओ-सप्रेस्ड सेमीलेप्टोनिक क्षय $\Lambda_c^+ \to p\pi^- e^+ \nu_e$ के पहले साक्ष्य का दावा करता है। मापा गया ब्रांचिंग फ्रैक्शन $\Lambda_c^+ \to N^* e^+ \nu_e$ ट्रांजिशन की सैद्धांतिक गणनाओं के लिए एक महत्वपूर्ण प्रयोगात्मक बाधा प्रदान करता है।

विशेष रूप से, यह परिणाम $\Lambda_c^+ \to N^*(1535) e^+ \nu_e$ के बड़े सैद्धांतिक भविष्यवाणियों (जैसे, संदर्भ [8] से $6.4 \times 10^{-3}$ या $7.7 \times 10^{-4}$ ) को खारिज करता है, क्योंकि मापा गया मान काफी कम है, भले ही इस धारणा के तहत कि सभी $p\pi^-$ जोड़े $N^*(1535)$ से उत्पन्न होते हैं। लेखक नोट करते हैं कि वर्तमान सांख्यिकी के साथ, $M_{p\pi^-}$ स्पेक्ट्रम में विशिष्ट मध्यवर्ती अनुनाद अवस्थाओं (resonant states) का कोई साक्ष्य नहीं है। वे निष्कर्ष निकालते हैं कि मध्यवर्ती उत्तेजित न्यूक्लियॉन अवस्थाओं के योगदान को अलग करने और चार्म्ड बैरियन क्षय की गतिशीलता की गहरी समझ के लिए उच्च ल्यूमिनोसिटी वाले भविष्य के डेटा सैंपल आवश्यक होंगे।

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