⚛️ high-energy experiments

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

BESIII 검출기로 수집된 대량의 $\psi(3686)$ 사건을 사용하여, 본 연구는 $\eta_{c}(2S)\to p\bar{p}\pi^{+}\pi^{-}\pi^{0}$ 붕괴의 증거를 보고하고, $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^{+}\pi^{-}\pi^{0}$ 붕괴의 첫 관측과 더불어 $\chi_{cJ}\to p\bar{p}\omega$ 중간 과정의 분기비에 대한 상당히 개선된 정밀 측정값을 제공한다.

원저자: 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

게시일 2026-08-24

📖 3 분 읽기🧠 심층 분석

CC BY 4.0

원저자: 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. 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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

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

물질의 심장부 깊은 곳에서, 양성자와 중성자는 단단하고 나눌 수 없는 구체가 아니라 쿼크라고 불리는 더 작고 더 근본적인 입자들로 구성되어 있습니다. 이 쿼크들은 강한 상호작용이라 알려진 강력한 힘에 의해 서로 결합되어 있으며, 이 힘은 원자핵을 결합하는 보이지 않는 풀과 같은 역할을 합니다. 물리학자들은 챠름 쿼크와 그 쌍둥이 반물질인 안티-챠름 쿼크로 이루어진 챠모니움이라는 짧은 수명을 가진 무거운 입자들을 만들어냄으로써 이 힘을 연구합니다. 이 입자들은 과학자들이 강한 힘이 어떻게 작동하는지를 설명하는 이론인 양자 색역학을 테스트할 수 있는 아주 작고 덧없는 실험실과 같습니다. 이러한 입자들 중 일부는 잘 이해되어 있지만, 다른 입자들, 특히 내부 쿼크의 스핀이 서로 상쇄되는 '스핀-싱글렛' 상태의 입자들은 여전히 미스터리로 남아 있습니다. 이러한 특정 입자들이 다른 형태의 물질로 어떻게 붕괴하는지를 이해하는 것은 우리의 현재 우주 이론이 완전한지, 아니면 우리가 아직 발견하지 못한 숨겨진 규칙이 있는지 확인하는 데 매우 중요합니다.

베이징의 BEPCII 충돌기 내 BESIII 검출기를 사용하는 연구팀은 최근 이러한 신비로운 붕괴 중 하나를 들여다보았습니다. 그들은 $\psi(3686)$ 이라는 특정 입자의 20억 개 이상의 이벤트를 포함하는 방대한 데이터를 분석했습니다. 이 입자는 일종의 챠모니움입니다. 이 입자가 붕괴할 때, 그것은 종종 빛의 섬광, 즉 광자를 방출하며 더 가벼운 챠모니움 입자로 변합니다. 과학자들은 특정한 결과를 찾고 있었습니다: $\psi(3686)$ 이 광자와 $\eta_c(2S)$ 라고 불리는 입자로 변환된 후, 이 $\eta_c(2S)$ 가 즉시 양성자, 반양성자, 그리고 세 개의 파이온(두 개의 전하를 띤 파이온과 하나의 중성 파이온)으로 부서지는 과정입니다. 이 최종 입자 집단은 복잡하며, 그 안에서 $\eta_c(2S)$ 를 찾아내는 것은 마치 울창하고 혼란스러운 정원 속에서 특정한 희귀한 꽃을 발견하는 것과 같습니다.

엄격한 통계적 방법을 통해 데이터를 걸러낸 끝에, 연구팀은 이 희귀한 붕괴가 실제로 일어난다는 증거를 찾아냈습니다. 그들은 $\eta_c(2S)$ 가 양성자, 반양성자, 세 개의 파이온으로 붕괴하는 신호를 3.3 시그마라는 확신 수준으로 관찰했습니다. 입자 물리학의 세계에서 이는 해당 사건이 실제라는 강력한 힌트이지만, 결정적인 발견을 주장하기 위해 요구되는 가장 높은 수준의 증명에는 약간 미치지 못하는 수치입니다. 연구진은 이 특정 연쇄 사건이 발생할 확률이 대략 10억 번 중 3.4번이라고 계산했습니다. 이 측정치는 $\eta_c(2S)$ 가 이러한 특정 입자들로 어떻게 분해되는지에 대한 첫 번째 직접적인 관찰을 제공하며, 포착하기 어려운 스핀-싱글렛 상태의 거동을 이해하기 위한 새로운 퍼즐 조각을 제공합니다.

같은 연구에서, 연구팀은 $\chi_{cJ}$ 가족이라 알려진 세 가지 관련 입자의 붕괴도 조사했습니다. $\eta_c(2S)$ 와 달리, 이 입자들은 이전에 관찰된 적이 있었지만, 연구진은 이들이 동일한 입자 집단으로 붕괴하는 비율을 이전보다 훨씬 더 정밀하게 측정할 수 있었습니다. 그들은 $\chi_{c0}$ 입자가 천 번의 붕괴 중 약 4.79번의 비율로 양성자, 반양성자, 세 개의 파이온으로 붕괴한다는 것을 발견했습니다. $\chi_{c1}$ 은 천 번 중 약 2.13번, $\chi_{c2}$ 는 천 번 중 약 3.72번 붕데합니다. 이 수치들은 이전의 추정치보다 상당히 정확하며, 오차 범위를 약 30에서 50퍼센트 줄였습니다. 이러한 정밀도의 향상은 물리학자들이 이 입자들이 어떻게 상호작용하고 붕괴하는지에 대한 모델을 개선하는 데 도움을 줍니다.

나아가, 연구팀은 이 붕데 과정에서 중간 단계로서, 입자들이 더 붕괴하기 전 잠시 동안 오메가 메존이라고 불리는 짧은 수명의 입자를 형성하는 과정을 살펴보았습니다. 그들은 $\chi_{cJ}$ 입자들이 양성자, 반양성자, 그리고 이 오메가 메존으로 붕괴하는 비율을 측정했습니다. 결과에 따르면 $\chi_{c0}$ 는 만 번의 붕괴 중 약 5.76번, $\chi_{c1}$ 은 약 1.85번, $\chi_{c2}$ 는 약 4.51번의 비율로 이 조합을 생성합니다. 이러한 측정치는 이전에 알려진 내용과 밀접하게 일치하면서도 훨씬 더 좁은 불확실성 범위를 보여줍니다. 이 $\eta_c(2S)$ 붕괴에 대한 첫 번째 증거를 찾고 이 비율들을 확인함으로써, 이 연구는 챠모니움 입자들이 열린 챠름 입자로 부서질 수 있는 에너지 임계값 아래에서 어떻게 행동하는지에 대한 실험적 지식을 풍부하게 합니다. 이 작업은 강한 힘을 지배하는 이론적 예측을 테스트하는 데 도움을 주며, 과학자들이 미립자 세계에 대한 일관된 이해에 한 걸음 더 다가갈 수 있게 합니다.

기술 요약: $\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ 의 증거 및 $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ 의 관측

문제 제기 및 동기
열린 쿼크 생성 임계값(open-charm threshold) 미만의 차모늄 상태, 특히 스핀 단일항(spin-singlet)인 $\eta_c(2S)$ 와 스핀 삼중항(spin-triplet)인 $\chi_{cJ}$ ( $J=0,1,2$ ) 상태에 대한 특성은 여전히 불완전하게 이해되어 있다. $\psi(3686)$ (첫 번째 $J/\psi$ 의 반경 방향 들뜸 상태)은 잘 측정되어 있는 반면, $\eta_c(2S)$ 는 측정된 부분 폭(partial width)이 총 폭의 10% 미만을 차지할 정도로 그 특성이 미흡하게 결정되어 있다. $\eta_c(2S)$ 의 새로운 붕괴 모드를 조사하는 것은 양자 색역학(QCD) 예측, 특히 스핀 단일항과 스핀 삼중항 차모늄 사이의 붕괴 폭 비율에 관한 "12% 규칙"을 검증하는 데 매우 중요하다. 본 연구 이전에 비공명 과정(non-resonant process)인 $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ 는 측정된 바 없다. 또한, $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ 및 $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ 와 같은 강입자 붕괴의 정밀한 측정은 $p\bar{p}$ 충돌에서의 차모늄 생성 단면적을 계산하기 위한 필수적인 입력 자료가 된다.

방법론
본 분석은 BEPCII 콜라이더의 BESIII 검출기에서 수집된 $(2.712 \pm 0.014) \times 10^9$ 개의 $\psi(3686)$ 이벤트 데이터 샘플을 활용한다. 연구는 복사 전이(radiative transition) $\psi(3686) \to \gamma \eta_c(2S)/\chi_{cJ}$ 와 그에 따른 강입자 붕괴 $\eta_c(2S)/\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ 및 $\pi^0 \to \gamma\gamma$ 에 초점을 맞춘다.

이벤트 선택: 정확히 4개의 전하를 띤 트랙(양성자/반양성자 및 파이온으로 식별됨)과 최소 3개의 광자 후보를 요구하여 이벤트를 선택한다. 운동학적 적합(kinematic fits)이 적용된다: $\pi^0$ 재구성을 위한 1-제약(1-constraint) 적합, 최종 상태를 $\psi(3686)$ 의 4-운동량으로 구속하는 4-제약(4C) 적합, 그리고 최종 상태 복사(FSR) 및 가짜 광자를 억제하기 위해 복사 광자의 에너지를 제한하지 않는 3-제약(3C) 적합이 사용된다.
배경 잡음 억제: $\psi(3686) \to \pi^+\pi^- J/\psi$ 및 $\pi^0\pi^0 J/\psi$ 로부터 오는 지배적인 배경 잡음을 반동 질량(recoil mass) 및 불변 질량 베토(veto)를 통해 제거한다. 하이퍼론 관련 배경( $\Lambda, \Sigma$ )은 특정 불변 질량 조합을 검토함으로써 억제된다. 연속체 배경(continuum backgrounds)은 $\sqrt{s} = 3.650$ GeV에서 수집된 데이터셋을 사용하여 추정한다.
신호 추출: 신호 수율은 $p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ 불변 질량 스펙트럼( $M_{3C}$ )에 대한 unbinned maximum likelihood fit을 통해 추출된다. 신호 라인셰이프(lineshape)는 Gaussian 해상도와 합성된 Breit-Wigner 함수로 모델링되며, 여기에 $E_\gamma^3$ 항과 감쇠 인자(damping factor)가 추가된다. 중간 과정인 $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ 의 경우, $M(p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0)$ 와 $M(\pi^+\pi^-\pi^0)$ 분포에 대한 2차원(2D) unbinned likelihood fit이 수행된다.
계통 오차: 추적 효율, 입자 식별(PID), 광자 재구성, 운동학적 적합 보정, 배경 베토 변동, 질량/폭 파라미터, 효율 곡선 파라미터화, 정규화 계수 등이 포함된다. 운동량 분포의 데이터-MC 불일치는 $\chi_{cJ}$ 붕괴에 대해 재가중치(reweighting)를 적용하여 해결하며, $\eta_c(2S)$ 의 경우 $\chi_{cJ}$ 를 제어 샘플(control sample)로 사용하여 보수적인 추정치를 적용한다.

주요 기여 및 결과

$\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ 의 증거: 본 논문은 신호 유의성(signal significance) $3.3\sigma$ (fit으로부터 얻은 통계적 유의성은 $4.1\sigma$ 이나 계통적 변동을 고려한 후 $3.3\sigma$ 로 감소함)와 함께 이 붕괴 모드에 대한 첫 번째 증거를 보고한다. 분기비(branching fraction)의 곱은 다음과 같이 결정된다:
$B[\psi(3686) \to \gamma \eta_c(2S)] \times B[\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0] = (3.4 \pm 0.5 \pm 0.8) \times 10^{-6}$
여기서 첫 번째 불확차는 통계적이며, 두 번째는 계통적 불확차이다.
$\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ 의 관측: 세 가지 $\chi_{cJ}$ 상태 모두에 대한 강입자 붕괴가 관측되었으며, 그 분기비가 처음으로 측정되었다:
- $B(\chi_{c0} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0) = (4.79 \pm 0.01 \pm 0.40) \times 10^{-3}$
- $B(\chi_{c1} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0) = (2.13 \pm 0.01 \pm 0.17) \times 10^{-3}$
- $B(\chi_{c2} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0) = (3.72 \pm 0.01 \pm 0.29) \times 10^{-3}$
$\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ 의 개선된 측정: 중간 과정인 $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ ( $\omega \to \pi^+\pi^-\pi^0$ 포함)의 분기비가 기존 세계 평균 대비 현저히 향상된 정밀도(30%–50% 개선)로 업데이트되었다:
- $B(\chi_{c0} \to p\bar{p}\omega) = (5.76 \pm 0.01 \pm 0.42) \times 10^{-4}$
- $B(\chi_{c1} \to p\bar{p}\omega) = (1.85 \pm 0.01 \pm 0.13) \times 10^{-4}$
- $B(\chi_{c2} \to p\bar{p}\omega) = (4.51 \pm 0.01 \pm 0.33) \times 10^{-4}$
  $\chi_{c0}$ 및 $\chi_{c1}$ 에 대한 결과는 1 표준 편차 내에서 세계 평균과 일치하며, $\chi_{c2}$ 는 2 표준 편차 내에서 일치한다.

의의
저자들은 이러한 측정치가 $\eta_c(2S)$ 및 $\chi_{cJ}$ 의 강입자 붕쇄에 대한 실험적 지식을 풍부하게 한다고 밝히고 있다. 구체적으로, $\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ 의 관측은 이의 붕괴 메커니즘에 대한 직접적인 통찰을 제공하여, 열린 쿼크 생성 임계값 미만의 차모늄 스펙트럼에 대한 보다 일관된 이해에 기여한다. 또한, 이 결과들은 $\eta_c(1S)$ 및 $\eta_c(2S)$ 붕괴에 관한 이론적 예측, 특히 "12% 규칙"을 검증하기 위한 귀중한 실험 데이터를 제공한다. $\chi_{cJ}$ 붕쇄에 대한 업데이트된 분기비는 $p\bar{p}$ 실험에서 차모늄 생성 단면적을 계산하기 위한 핵심적인 입력 자료로 활용된다.

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