⚛️ high-energy experiments

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

BESIII 검출기로 수집된 4.5 fb⁻¹의 $e^+e^-$ 충돌 데이터를 사용하여, 연구진은 카비보 억제 반세미레프토닉 붕괴인 $\Lambda_c^+ \to p\pi^-e^+\nu_e$ 에 대한 첫 번째 탐색을 수행하였으며, 그 분기비를 통계적 유의성 $4.2\sigma$ 와 함께 $(2.96\pm0.95_{\rm stat}\pm0.23_{\rm syst})\times10^{-4}$ 로 측정하였다.

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, 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

게시일 2026-09-16

📖 4 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, 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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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 구성됩니다. 이 미세한 구성 요소들은 결합하여 바리온이라고 알려진 더 큰 입자를 형성합니다. 이러한 바리온 중 하나인 람다-c(Lambda-c)는 참 쿼크를 포함하고 있는 무겁고 수명이 짧은 입자입니다. 불안정하기 때문에 람다-c는 오래 지속되지 않으며, 빠르게 다른 더 가벼운 입자들로 변형됩니다. 이 변형은 자연의 네 가지 기본 힘 중 하나인 약한 상호작용(약력)에 의해 지배됩니다. 람다-c가 붕괴할 때, 때때로 전자와 중성미자를 내뱉기도 하는데, 이 과정을 준렙톤 붕괴(semileptonic decay)라고 합니다. 이러한 특정 붕야는 물리학자들에게 깨끗한 창과 같습니다. 많은 입자가 혼란스러운 방향으로 날아가는 다른 복잡한 붕괴들과 달리, 준렙톤 붕해는 과학자들이 원래 입자의 구조 내부를 들여다보고 그 내부 구성 요소들이 분해되는 동안 어떻게 재배열되는지 이해할 수 있게 해주는 명확한 흔적을 남깁니다.

수십 년 동안 물리학자들은 람다-c가 붕괴하는 가장 흔한 방식들을 연구해 왔지만, 더 희귀하고 발견하기 어려운 변형들을 찾기를 갈망해 왔습니다. 그러한 희귀한 변형 중 하나는 람다-c가 양성자, 파이온, 전자, 그리고 중성미자로 변하는 과정입니다. 이 특정 경로는 입자 물리학의 규칙들에 의해 억제되어 있어, 표준 경로보다 훨씬 일어나기 어렵습니다. 이를 찾는 것은 이 입자들이 어떻게 행동하는지에 대한 우리의 이론을 테스트하는 데 매우 중요합니다. 만약 이 희귀한 붕괴가 일어나는 비율이 우리의 예측과 일치한다면, 이는 입자들의 상호작용에 관한 우리의 현재 이해를 확인시켜 줍니다. 만약 다르다면, 이는 새로운 물리학을 암시하거나 입자들이 상호작용하는 방식에 대한 규칙을 다시 써야 할 것을 요구할 수 있습니다.

베이징 전자-양전자 충돌기(Beijing Electron Positron Collider)의 BESIII 검출기를 사용하는 연구팀은 이제 이 질문에 답하기 위한 중요한 발걸음을 내디뎠습니다. 그들은 4.600에서 4.699 GeV 사이의 에너지 범위에서 수집된 4.5 역 페미토바른(inverse femtobarns)에 달하는 방대한 양의 충돌 기록 데이터를 분석했습니다. 이 충돌에서 전자와 양전자 빔은 서로 충돌하여 람다-c와 안티-람다-c(anti-Lambda-c) 쌍을 생성합니다. 연구팀은 찾고자 하는 희귀한 붕괴를 분리하기 위해 영리한 기법을 사용했습니다. 그들은 먼저 쌍 중 하나인 안티-람다-c를 알려진 강입자 모드로 재구성함으로써 식별했습니다. 이 짝이 되는 입자가 정확히 어떻게 움직이는지 알게 됨으로써, 람다-c 자체가 보이지 않는 중성미자를 포함한 입자들의 혼합물로 붕괴하더라도 그 쌍둥이인 람다-c의 특성을 추론할 수 있었습니다.

양성자, 파이온, 전자로 변하는 람다-c의 특정 신호를 찾기 위해, 연구진은 배경 잡음의 바다를 걸러내야 했습니다. 많은 다른 과정들이 유사해 보이는 입자들을 만들어낼 수 있으며, 보이지 않는 중성미리는 재구성을 까다롭게 만듭니다. 연구팀은 진정한 신호 사건들에 대해서는 0이 되어야 하는, 본질적으로 누락된 에너지와 운동량의 척도인 특정 운동학적 변수를 정의했습니다. 그들은 전하를 띤 입자들의 경로를 확인하고, 높은 정밀도로 입자의 유형을 식별하며, 더 흔한 붕괴로부터 온 것처럼 보이는 사건들을 거부하는 일련의 엄격한 필터를 데이터에 적용했습니다. 또한, 그들은 원하는 신호와 남아있는 배경 소음 사이의 미묘한 차이를 구별하기 위해 머신 러 러닝 도구인 부스트 결정 트리(boosted decision tree)를 사용했습니다.

데이터를 거른 후, 연구팀은 신호 기대치와 일치하는 작지만 뚜렷한 사건의 과잉을 발견했습니다. 그들은 예상된 배경 위로 불확실성 4.9를 포함하여 15.4개의 사건을 찾아냈습니다. 이 결과는 약 $2.96 \times 10^{-4}$ 의 분기비(branching fraction), 즉 이 특정 붕괴가 일어날 확률에 해당합니다. 통계적으로 이 결과가 단순히 배경의 무작위적인 변동일 확률은 극도로 낮으며, 이는 4.2 표준 편차의 유의성을 가집니다. 입자 물리학의 언어로, 이것은 확정적인 발견(보통 더 높은 임계치를 요구함)은 아니지만 강력한 증거로 간-주됩니다.

연구진은 또한 붕괴가 중간 단계의 들뜬 상태, 즉 부서지기 전에 형성될 수 있는 일시적인 공명 상태를 통해 일어나는지 확인하기 위해 양성자와 파이온 계의 질량을 면밀히 살펴보았습니다. 현재의 데이터로는 그러한 중간 상태의 명확한 징후를 발견하지 못했습니다. 이러한 특정 중간 입자에 대한 증거의 부재는 이론적 모델을 제한하는 데 도움이 됩니다. 일부 이전 계산들은 이 붕괴가 특정 들뜬 핵자 상태를 통해 진행된다면 훨씬 더 빈번하게 일어날 것이라고 예측했습니다. 새로운 측정치는 관측된 비율이 그러한 높은 예측을 뒷받받하기에는 너무 낮다는 것을 보여줌으로써, 그 높은 예측들이 틀렸을 가능성이 높음을 시사합니다. 비록 이 연구가 아직 붕괴의 정확한 메커니즘을 특정하지는 못했지만, 이는 가능성의 범위를 좁혀주는 중요한 새로운 데이터 포인트를 제공합니다.

이 작업은 참 바리온 붕괴의 지형도를 그리기 위한 세심하고 엄격한 노력의 산물입니다. 이 희귀한 붕괴 채널의 존재를 확인하고 그 비율을 측정함으로써, BESIII 협력단은 과학계에 새로운 제약 조건을 제공했습니다. 이 결과는 퍼즐의 견고한 한 조각으로서, 약한 상호작용과 물질의 구조에 대한 우리의 이해를 정교화하는 데 도움을 줍니다. 검출기가 향후 몇 년 동안 더 많은 데이터를 계속 수집함에 따라, 이러한 측정의 민감도는 개선될 것이며, 잠재적으로 과학자들이 중간 상태의 기여를 분리하고 아원자 입자의 복잡한 역학에 대한 통찰력을 심화할 수 있게 할 것입니다.

기술 요약: $\Lambda_c^+ \to p\pi^- e^+ \nu_e$ 준경로성 붕괴의 증거

문제 및 동기
바닥 상태 찬ium 중입자인 $\Lambda_c^+$ 의 준경로성(Semileptonic, SL) 붕괴는 $\Lambda_c^+$ 의 내부 구조와 최종 상태 강입자의 역학을 조사하기 위한 중요한 플랫폼 역할을 한다. 카비보 선호(Cabibbo-favored, CF) 전이( $c \to s$ )는 BESIII 협력단에 의해 광범위하게 연구되어 온 반면, 카비보 억제(Cabibbo-suppressed, CS) 전이( $c \to d$ )는 더 작은 분기비(branching fractions, BFs)와 상당한 CF 배경 잡음으로 인해 관측하기가 훨씬 더 까다롭다.

CS 붕괴 $\Lambda_c^+ \to N^* e^+ \nu_e$ (여기서 $N^*$ 는 들뜬 뉴클리온을 나타냄)에 대한 이론적 예측은 실험적 제약의 부족으로 인해 매우 다양하다. 이전 연구들은 $\Lambda_c^+ \to n e^+ \nu_e$ 의 관측을 확립하였고 $\Lambda_c^+ \to \Sigma^\pm \pi^\mp e^+ \nu_e$ 에 대한 증거를 제공하였다. 그러나 $N^*(1535)$ 와 같은 중간 들뜬 뉴클리온 상태를 통해 진행될 수 있는 특정 붕괴인 $\Lambda_c^+ \to p\pi^- e^+ \nu_e$ 는 이전에 탐색된 바 없다. 구성 쿼크 모델 및 light-cone sum rules를 포함한 이론적 모델들은 이 과정의 분기비에 대해 $\sim 10^{-5}$ 에서 $\sim 10^{-3}$ 에 이르는 상이한 예측을 제시한다. $\Lambda_c^+ \to N^*$ 전이 역학을 테스트하고 이를 정교화하기 위해서는 실험적 측정이 필요하다.

방법론
본 분석은 $\Lambda_c^+ \bar{\Lambda}_c$ 쌍 생성 임계값에 해당하는 4.600에서 4.699 GeV 사이의 중심 질량 에너지에서 BESIII 검출기에 의해 수집된 $4.5 \text{ fb}^{-1}$ 의 $e^+e^-$ 충돌 데이터를 활용한다. 본 연구는 이중 태그(double-tag, DT) 기법을 사용한다:

단일 태그 (Single Tag, ST): 하나의 $\bar{\Lambda}_c^-$ 중입자를 11개의 강입자 붕괴 모드 중 하나로 완전히 재구성한다. 빔 에너지 제약을 통해 재구성되는 $\Lambda_c^+$ 의 4-모멘텀을 정밀하게 결정할 수 있다.
신호 재구성 (Signal Reconstruction): 신호 붕괴 $\Lambda_c^+ \to p\pi^- e^+ \nu_e$ 는 이벤트 내의 나머지 입자들을 사용하여 식별된다. 뉴트리노는 검출되지 않으므로, 결손 에너지와 운동량을 기반으로 빔 에너지와 재구성된 전하 트랙( $p, \pi^-, e^+$ )을 사용하여 $U_{miss} = E_{miss} - c|\vec{p}_{miss}|$ 라는 운동학적 변수를 정의한다. 신호 이벤트는 $U_{miss} \approx 0$ 에서 피크를 형성한다.

이벤트 선택 및 배경 억제
신호를 격리하기 위해 다음과 같은 몇 가지 선택 기준과 배경 억제 전략이 적용되었다:

트랙 품질: 엄격한 정점(vertex) 및 입자 식별(PID) 요구 사항을 갖춘 정확히 3개의 전하 트랙( $p, \pi^-, e^+$ ).
$\Lambda$ 베토 (Veto): 지배적인 배경인 $\Lambda_c^+ \to \Lambda e^+ \nu_e$ ( $\Lambda \to p\pi^-$ 포함)는 $p\pi^-$ 불변 질량을 $> 1.13 \text{ GeV}/c^2$ 로 요구하고 붕괴 길이 유의성(decay length significance) $|L/\sigma_L| < 3$ 을 요구함으로써 억제된다.
오식별 제거: 파이온이 양전자(positron)로 오식별되는 배경(예: $\Lambda_c^+ \to p\pi^+\pi^-$ )을 제거하기 위해 불변 질량 $M_{p\pi^-\pi(e)^+}$ 를 $< 2.27 \text{ GeV}/c^2$ 로 제한한다.
광자 변환 억제: 열림 각도(opening angle) 요구 사항 $\cos\theta_{\pi,e} < 0.99$ 는 $\gamma$ -변환을 포함하는 배경을 억제한다.
다변량 분석: 추가적인 $\pi^0$ 메존을 포함하는 주요 배경을 억제하기 위해 부스트된 결정 트리(Boosted Decision Tree, BDT) 분류기를 훈련시켰다. BDT 입력값에는 전자 PID 우도(likelihood), 샤워 에너지, 그리고 결손 운동량 상관관계가 포함되었다.

주요 결과

신호 수율: $U_{miss}$ 분포에 대한 unbinned maximum likelihood fit 결과 $15.4 \pm 4.9$ 개의 신호 사건을 얻었다.
분기비: 측정된 분기비는 다음과 같다:
$\mathcal{B}(\Lambda_c^+ \to p\pi^- e^+ \nu_e) = (2.96 \pm 0.95_{\text{stat}} \pm 0.23_{\text{syst}}) \times 10^{-4}$
유의성: 통계적 유의성은 피트 모델의 계통 오차를 고려했을 때 $4.2\sigma$ 이다.
계통 오차: 총 계통 오차는 $7.7\%$ 이며, 이는 MC 신호 모델( $4.8\%$ ), $\Lambda e^+ \nu_e$ 베토( $3.9\%$ ), 그리고 BDT 요구 사항( $2.6\%$ )에 의해 지배된다.

의의 및 주장
본 논문은 카비보 억제 준경로성 붕괴인 $\Lambda_c^+ \to p\pi^- e^+ \nu_e$ 에 대한 첫 번째 증거를 주장한다. 측정된 분기비는 $\Lambda_c^+ \to N^* e^+ \nu_e$ 전이에 대한 이론적 계산에 결정적인 실험적 제약을 제공한다.

구체적으로, 이 결과는 모든 $p\pi^-$ 쌍이 $N^*(1535)$ 로부터 기인한다고 가정하더라도, 더 큰 $\Lambda_c^+ \to N^*(1535) e^+ \nu_e$ 분기비(예: Ref. [8]의 $6.4 \times 10^{-3}$ 또는 $7.7 \times 10^{-4}$ )에 대한 이론적 예측을 부정한다. 저자들은 현재의 통계량으로는 $M_{p\pi^-}$ 스펙트럼에서 특정 중간 공명 상태의 증거를 찾을 수 없다고 언급하였다. 그들은 향후 더 높은 휘도를 가진 데이터 샘플이 중간 들뜬 뉴클리온 상태의 기여를 분리하고 찬ium 중입자 붕괴 역학에 대한 이해를 심화하는 데 필요할 것이라고 결론지었다.

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