⚛️ high-energy experiments

Measurements of the Absolute Branching Fraction of the Semileptonic Decay $\mathbf{Ξ^{-}\rightarrow Λe^- \barν_{e}}$ and the Axial Charge of the $\mathbfΞ^{-}$

BESIII 검출기로 수집된 대규모 $J/\psi$ 사건 표본을 사용하여, 본 연구는 $\Xi^{-}\rightarrow \Lambda e^- \bar{\nu}_{e}$ 준경세적 붕괴에 대한 절대 분기비와 축방향 벡터 결합비의 첫 측정을 보고하며, 이전 실험들의 통계량 중 단 5%만을 사용했음에도 불구하고 세계 평균보다 현저히 낮은 분기비를 달성함과 동시에 이전 실험들과 대등한 수준의 축전하 정밀도를 확보하였다.

원저자: 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. 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, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. C. 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, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, M. C. Du, S. X. Du, S. X. Du, X. L. 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, 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. N. Gao, Y. Y. 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. 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, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, T. T. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. 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, 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, X. Q. Jia, Z. K. 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, 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, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kröger, 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, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, Hui Li, J. R. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. 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, S. X. 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. 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, D. X. Lin, L. Q. Lin, T. Lin, B. J. Liu, B. X. 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, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. 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, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, 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, 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, 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, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. 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, 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, 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, B. Wang, B. Wang, Bo Wang, C. Wang, C. Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, H. J. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. 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, Y. N. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, D. Wei, D. H. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, L. J. Wu, Lianjie Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. Wu, Y. J. Wu, Z. Wu, 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, 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, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, Y. Yang, Y. H. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. 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, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, J. 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, Yujie Zeng, Y. J. Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, Shunan 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. 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, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. 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, L. Zhao, M. G. 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, 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. Zhu, L. X. 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, J. H. Zou, J. Zu

게시일 2026-08-28

📖 3 분 읽기🧠 심층 분석

CC BY 4.0

원저자: 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. 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, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. C. 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, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, M. C. Du, S. X. Du, S. X. Du, X. L. 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, 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. N. Gao, Y. Y. 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. 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, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, T. T. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. 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, 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, X. Q. Jia, Z. K. 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, 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, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kröger, 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, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, Hui Li, J. R. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. 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, S. X. 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. 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, D. X. Lin, L. Q. Lin, T. Lin, B. J. Liu, B. X. 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, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. 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, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, 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, 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, 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, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. 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, 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, 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, B. Wang, B. Wang, Bo Wang, C. Wang, C. Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, H. J. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. 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, Y. N. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, D. Wei, D. H. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, L. J. Wu, Lianjie Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. Wu, Y. J. Wu, Z. Wu, 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, 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, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, Y. Yang, Y. H. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. 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, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, J. 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, Yujie Zeng, Y. J. Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, Shunan 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. 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, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. 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, L. Zhao, M. G. 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, 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. Zhu, L. X. 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, J. H. Zou, J. Zu

원본 논문은 CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) 라이선스로 제공됩니다. ✨ 이것은 아래 논문에 대한 AI 생성 설명입니다. 저자가 작성하거나 승인한 것이 아닙니다. 기술적 정확성을 위해서는 원본 논문을 참조하세요. 전체 면책 조항 읽기

아원자 세계에서 물질은 쿼크라고 불리는 작은 입자 가족으로 구성되어 있으며, 이들은 서로 결합하여 양성자와 중성자를 형성합니다. 하지만 하이퍼론(hyperon)이라 알려진 더 크고 이색적인 입자 가족이 존재합니다. 이들은 양성자 및 중성자의 불안정한 사촌 격으로, '기묘함(strangeness)'이라는 성질을 지니고 있어 빠르게 더 가벼운 입자들로 붕괴합니다. 수십 년 동안 물리학자들은 이 하이퍼론들이 어떻게 변형되는지를 연구하며, 방사성 붕족을 담당하는 힘인 약한 핵력의 숨겨진 규칙을 밝혀내고자 노력해 왔습니다. 이 퍼즐의 핵심 요소는 '축방향 전하(axial charge)'라고 알려진 특정 수치로, 이는 입자 내부에서 쿼크의 내부 스핀이 어떻게 배열되어 있는지를 보여주는 지문과 같은 역할을 합니다. 이 수치를 이해하는 것은 매우 중요한데, 왜냐하면 이는 과학자들이 자연계의 근본적인 대칭성인 SU(3) 맛깔 대칭성(flavor symmetry)을 테스트하는 데 도움을 주기 때문입니다. 만약 이 대칭성이 완벽하게 유지된다면, 서로 다른 하이퍼론들의 축방향 전하는 엄격하고 예측 가능한 패턴을 따라야 합니다. 그러나 만약 이 대칭성이 아주 미세하게라도 깨진다면, 그것은 우주가 어떻게 구성되어 있는지, 그리고 양성자의 스핀이 그 구성 쿼크들 사이에 어떻게 분포되어 있는지에 대한 더 깊은 진실을 드러내 줍니다.

60년이 넘는 시간 동안, 이 포착하기 어려운 입자들을 측정하는 유일한 방법은 양성자 빔을 고정 표적에 쏘아 하이퍼론이 탄생하고 순식간에 사멸하는 혼란스러운 파편의 분출물을 만들어내는 것이었습니다. 이러한 실험들은 어려웠으며, 종종 상당한 불확실성을 동반한 적은 양의 데이터만을 산출했습니다. 이제, 베이징의 고에너지 물리 연구소에 위치한 BESIII 검출기를 사용하는 연구팀은 다른 접근 방식을 취했습니다. 그들은 전자와 양전자의 충돌로 생성된 방대한 사건 집합을 활용하여, 하이파론이 그 반입자와 얽힌 쌍으로 생성되는 깨끗한 환경을 조성했습니다. 100억 개 이상의 사건을 정밀하게 조사하면서, 그들은 음전하를 띤 하이퍼론인 $\Xi^-$ 가 람다 입자, 전자, 그리고 보이지 않는 중성자로 변형되는 특정한 희귀 붕괴에 집중했습니다. 이 과정은 전자-양전자 충돌기에서 이전에 관측된 적이 없었으며, 팀의 목표는 이 현상이 정확히 얼마나 자주 발생하는지를 측정하고 축방향 전하의 정밀한 값을 추출하는 것이었습니다.

연구진은 신호(signal)를 다른 입자 상호작용의 압도적인 소음으로부터 분리하기 위해 '이중 태깅(double-tagging)'이라는 영리한 기술을 사용했습니다. 먼저, 하이퍼론 쌍 중 하나를 람다 입자와 파이온으로 완전히 재구성함으로써 식별했습니다. 일단 이 '태그(tag)'를 확보하면, 파트너 하이퍼론이 어디에 있고 어떻게 움직이는지 정확히 알 수 있으므로, 파트너가 전자와 중성자로 붕괴하는 특정 과정을 추적할 수 있게 됩니다. 중성자는 직접 검출될 수 없기 때문에, 팀은 에너지와 운동량 보존 법칙에 의존하여 그 존재를 추론했습니다. 그들은 사건에서의 누락된 에너지와 운동량을 계산했습니다. 만약 숫자들이 단 하나의 누락된 입자와 완벽하게 균형을 이룬다면, 그것은 그들이 찾고 있는 붕괴의 강력한 후보가 됩니다. 신호를 흉내 내는 배경 입자들에 속지 않기 위해, 그들은 전자로 잘못 식별된 파이온과 같은 가짜 경보를 걸러내는 고급 통계 도구들을 사용했습니다.

엄격한 필터링 과정을 거친 후, 팀은 명확한 신호를 찾아냈습니다. 그들은 이 특정 붕열이 일어날 확률이 약 $3.60 \times 10^{-4}$ 임을 결정했습니다. 이 결과는 기존에 받아들여졌던 세계 평균보다 상당히 낮으며, 거의 4 표준 편차만큼 차이가 나는데, 이는 기존의 측정값이 부정확했거나 이론적 모델의 조정이 필요함을 시사합니다. 더 중요한 것은, 붕괴 생성물들이 나타나는 각도를 분석함으로써 연구팀이 약한 힘의 강도를 설명하는 핵심 매개변수인 축방향-벡터 결합(axial-vector to vector coupling)을 계산할 수 있었다는 점입니다. 그들은 이 값을 작은 오차 범위 내에서 $0.18 $로 찾아냈습니다. 이 값을$ \Xi^- $하이퍼론의 축방향 전하로 변환했을 때, 그들은$ 0.22$라는 값에 도달했습니다.

이 측정은 매우 중요한 성과인데, 왜냐하면 이전의 주요 실험들에 사용된 데이터셋의 5%에 불 불과한 데이터셋을 사용하여 달성했음에도 불구하고, 그와 대등한 수준의 정밀도를 구현했기 때문입니다. 이러한 효율성의 비약적 발전은 전자-양전자 충돌기 환경의 독특한 장점 덕분이며, 여기서 생성된 입자 쌍의 양자 얽힘은 전통적인 고정 표적 방식으로는 불가능했던 훨씬 더 민감한 붕괴 각도 분석을 가능하게 합니다. 새로운 축방향 전하 값은 쿼크가 저에너지에서 어떻게 상호작용하는지를 설명하는 정교한 수학적 프레임워크인 카이랄 섭동 이론(chiral perturbation theory)의 예측과 잘 일치합니다. 그러나 측정된 분기비(branching fraction)가 예상보다 낮다는 사실은 여전히 흥미로운 연구 과제로 남아 있습니다. 이러한 결과들은 물질의 구조를 형성하는 근본적인 힘의 한계를 테스트하기 위한 신선하고 고정밀인 벤치마크를 제공하며, 물질의 구조를 형성하는 근본적인 힘에 대한 더 명확한 시각을 제시합니다.

기술 요약: $\Xi^-\to\Lambda e^-\bar{\nu}_e$ 의 절대 분기비 및 $\Xi^-$ 의 축방향 전하 측정

문제 및 동기
하이퍼론의 축방향 전하 $g_A^H$ 는 하이퍼론 반붕괴(HSD)에서 0의 운동량 전달에서의 축방향 폼 팩터로 정의되며, SU(3) 맛깔 대칭성 깨짐을 정량화하고 양성자의 쿼크 스핀 함량을 결정하는 데 중요한 기초 관측량이다. 두 개의 결합 상수( $F$ 와 $D$ )를 사용하는 카비모(Cabibbo) 모델은 수십 년 동안 바리온 축방향 전하를 성공적으로 매개해 왔으나, HSD의 낮은 분기비와 제한된 하이퍼론 샘플로 인해 이들의 축방향 전하에 대한 실험적 측정은 여전히 부족한 실정이다. 특히, $\Xi^-\to\Lambda e^-\bar{\nu}_e$ 의 반붕괴는 전자-양전자 충돌기에서 이전에 연구된 바 없다. 기존의 측정들은 고정 표적 실험에 의존해 왔으나, 이는 $J/\psi$ 붕괴에서 얻을 수 있는 스핀 얽힘 및 편광의 이점을 활용하지 못한다.

방법론
본 연구는 BESIII 검출기로 수집된 $(10087\pm44)\times10^6$ 개의 $J/\psi$ 이벤트 데이터 샘플을 활용한다. 분석에는 절대 분기비(BF)를 측정하기 위한 이중 태그(double-tag, DT) 기법과, 축방향 벡터 대 벡터 결합 비율 $g_{av}$ 를 추출하기 위한 11차원 각도 분석이 사용된다.

사건 재구성:
- 단일 태그 (ST): $\bar{\Xi}^+$ 를 그 주요 붕괴 모드인 $\bar{\Xi}^+\to\bar{\Lambda}\pi^+$ 를 통해 완전히 재구성함으로써 사건을 선택한다. 이후 $\bar{\Lambda}\to\bar{p}\pi^+$ 를 수행한다. ST 수율은 재구성된 $\bar{\Xi}^+$ 에 대한 반동 질량 분포( $M_{rec}$ )로부터 추출된다.
- 이중 태그 (DT): 태그된 $\bar{\Xi}^+$ 에 반동하는 신호 붕괴 $\Xi^-\to\Lambda e^-\bar{\nu}_e$ 를 탐색한다. $\Lambda$ 는 $\Lambda\to p\pi^-$ 를 통해 재구성된다.
- 배경사건 억제: 지배적인 배경사건인 $\Xi^-\to\Lambda\pi^-$ 를 억제하기 위해 버텍스 피트(vertex fit) 검토( $\Lambda\pi^-$ 가설과 일치하는 후보를 거부)와 트래킹 및 입자 식별(PID) 변수를 기반으로 훈련된 부스팅 결정 트리(BDT) 분류기를 사용하여 전자와 파이온을 구분한다. 광자 변환으로부터 오는 추가적인 배경사건은 신호 전자와 ST 파이온 사이의 큰 개각(opening angle)을 요구함으로써 억제한다.
- 운동학적 변수: 결측 에너지-운동량 변수인 $U_{miss}$ 를 사용하여 신호(0 근처에서 피크)와 $\Xi^-\to\Lambda\pi^-$ 배경사건(0.04 GeV 근처에서 피크)을 구분한다.
각도 분석:
- 분석은 $J/\psi \to \Xi^-\bar{\Xi}^+ \to \Lambda e^-\bar{\nu}_e \bar{\Lambda}\pi^+$ 의 연쇄 붕괴에 의해 특징지어지는 11개의 헬리시티 각도와 제곱 운동량 전달 $q^2$ 의 결합 각도 분포를 활용한다.
- 결합 각도 진폭 $W(\xi; \omega)$ 에 대해 비표본 최대 우도 적합(unbinned maximum likelihood fit)을 수행하며, 여기서 $\omega$ 는 생성 파라미터, 붕괴 비대칭 파라미터, 그리고 반립자 결합 파라미터( $g_{av}, g_w, g_{av2}$ )를 포함한다.
- 적합 과정에서 생성 및 비립자 붕패 파라미터는 고정하고, 약한 자기(weak-magnetic, $g_w$ ) 및 약한 전기(weak-electric, $g_{av2}$ ) 결합은 고정한 채 $g_{av}$ 만을 변화시켜 구한다.
계통 불확실성:
- BF 측정의 불확실성은 검출 효율(트래킹, PID, 버텍스 피팅, BDT 성능)과 적합 절차(적합 범위, MC 모델링)로 분류된다.
- $g_{av}$ 에 대한 계통 불확실성은 제어 샘플인 $J/\psi \to \Xi^-\bar{\Xi}^+ \to \Lambda\pi^-\bar{\Lambda}\pi^+$ 및 $J/\psi \to p\bar{p}\pi^+\pi^-$ 를 활용하여, 파라미터, 배경 수율 및 선택 기준을 변화시킴으로써 평가된다.

주요 결과

분기비: $\Xi^-\to\Lambda e^-\bar{\nu}_e$ 의 절대 분기비가 전자-양전자 충돌기에서 처음으로 측정되었다:
$\mathcal{B}(\Xi^-\to\Lambda e^-\bar{\nu}_e) = (3.60 \pm 0.40_{\text{stat}} \pm 0.10_{\text{syst}}) \times 10^{-4}$
이 결과는 현재의 세계 평균(PDG 값)보다 $3.9\sigma$ 낮다.
축방향 벡터 대 벡터 결합: 결합 비율 $g_{av}$ 는 다음과 같이 결정되었다:
$g_{av} = 0.18 \pm 0.07_{\text{stat}} \pm 0.02_{\text{syst}}$
이 값은 이전의 실험 결과 및 바리온 카이랄 섭동 이론의 예측과 일치한다.
축방향 전하: SU(3) 맛깔 대칭성( $f_1 = \sqrt{3/2}$ )을 가정할 때, $\Xi^-$ 의 축방향 전하는 다음과 같이 결정된다:
$g_A^H = 0.22 \pm 0.08_{\text{stat}} \pm 0.02_{\text{syst}}$

의의 및 주장
본 논문은 이 분석이 이전 연구들에서 사용된 통계량의 5%(데이터 크기의 20분의 1)만을 사용했음에도 불구하고, 이전 실험들과 대등한 수준의 축방향 전하 정밀도를 달성했다고 주장한다. 이러한 민감도 향상은 두 가지 주요 요인에 기인한다:

전통적인 단일 운동학 변수 적합 방식에 비해 데이터 활용을 극대화하는 고급 결합 각도 분포 적합 방법의 사용.
전자-양전자 충돌기의 $J/\psi$ 붕괴에서 발생하는 편광된 하이퍼온-안티하이퍼온 쌍의 양자 얽힌 생성 특성이 제공하는 우수한 스핀 정보.

이 결과들은 바리온의 SU(3) 맛깔 대칭성 깨짐 효과를 테스트하고 양성자의 쿼크 스핀 함량 결정을 정교화하는 데 중요한 입력을 제공한다. 이 측정은 40여 년 만에 처음으로 $\Xi^-$ 축방향 전하에 대한 결과를 업데이트한다.

유사한 논문