⚛️ high-energy experiments

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

Utilizando uma grande amostra de eventos de $\psi(3686)$ coletados pelo detector BESIII, este estudo relata evidências para o decaimento $\eta_{c}(2S)\to p\bar{p}\pi^{+}\pi^{-}\pi^{0}$ e fornece a primeira observação dos decaimentos $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^{+}\pi^{-}\pi^{0}$ com medições de suas frações de ramificação significativamente aprimoradas e daquelas dos processos intermediários $\chi_{cJ}\to p\bar{p}\omega$ .

Autores originais: 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

Publicado 2026-08-24

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CC BY 4.0

Autores originais: 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. 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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

Artigo original sob licença CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta é uma explicação gerada por IA do artigo abaixo. Não foi escrita nem endossada pelos autores. Para precisão técnica, consulte o artigo original. Ler aviso legal completo

Profundo no coração da matéria, prótons e nêutrons não são esferas sólidas e indivisíveis, mas são, em vez disso, construídos a partir de partículas menores e mais fundamentais chamadas quarks. Esses quarks são mantidos unidos por uma força poderosa conhecida como interação forte, que atua como uma cola invisível segurando o núcleo atômico. Os físicos estudam essa força criando partículas pesadas e de vida curta chamadas charmônios, que são feitas de um quark charm e seu gêmeo de antimatéria, um antiquark charm. Essas partículas são como pequenos e efêmeros laboratórios onde os cientistas podem testar as regras da cromodinâmica quântica, a teoria que descreve como a força forte funciona. Embora algumas dessas partículas sejam bem compreendidas, outras permanecem misteriosas, particularmente aquelas em um estado chamado "singlete de spin", onde os spins internos dos quarks se cancelam mutuamente. Compreender como essas partículas específicas decaem em outras formas de matéria é crucial para verificar se nossas teorias atuais do universo estão completas ou se existem regras ocultas que ainda não descobrimos.

Uma equipe de pesquisadores usando o detector BESIII no colisor BEPCII em Pequim escrutinou recentemente um desses misteriosos decaimentos. Eles analisaram uma coleção massiva de dados contendo mais de dois bilhões de eventos de uma partícula específica chamada $\psi(3686)$ , que é um tipo de charmônio. Quando essa partícula decai, ela frequentemente emite um flash de luz, ou um fóton, e transforma-se em uma partícula de charmônio mais leve. Os cientistas estavam procurando por um resultado específico: a transformação do $\psi(3686)$ em um fóton e uma partícula chamada $\eta_c(2S)$ , que então se quebra imediatamente em um próton, um antipróton e três píons (dois carregados e um neutro). Este grupo final de partículas é complexo, e encontrar o $\eta_c(2S)$ escondido nele é como avistar uma flor específica e rara em um jardim denso e caótico.

Após filtrar os dados com métodos estatísticos rigorosos, a equipe encontrou evidências de que esse raro decaimento de fato acontece. Eles observaram um sinal para o decaimento do $\eta_c(2S)$ em um próton, um antipróton e três píons com um nível de certeza que os cientistas chamam de 3,3 sigma. No mundo da física de partículas, isso é um forte indício de que o evento é real, embora fique logo abaixo do padrão mais alto de prova exigido para reivindicar uma descoberta definitiva. Os pesquisadores calcularam que a probabilidade de esta cadeia específica de eventos ocorrer é de aproximadamente 3,4 em um bilhão. Essa medição proporciona o primeiro olhar direto sobre como o $\eta_c(2S)$ se decompõe nestas partículas específicas, oferecendo uma nova peça do quebra-cabeça para entender o comportamento desses elusivos estados de singlete de spin.

No mesmo estudo, a equipe também examinou os decaimentos de três partículas relacionadas conhecidas como a família $\chi_{cJ}$ . Diferente do $\eta_c(2S)$ , essas partículas já haviam sido vistas antes, mas os pesquisadores foram capazes de medir suas taxas de decaimento para o mesmo grupo de partículas com muito mais precisão do que nunca. Eles descobriram que a partícula $\chi_{c0}$ decai em um próton, um antiproton e três píons cerca de 4,79 vezes a cada mil decaimentos. O $\chi_{c1}$ o faz cerca de 2,13 vezes a cada mil, e o $\chi_{c2}$ cerca de 3,72 vezes a cada mil. Esses números são significativamente mais precisos do que estimativas anteriores, reduzindo a margem de erro em cerca de 30 a 50 por cento. Esta precisão aprimorada ajuda os físicos a refinar seus modelos de como essas partículas interagem e decaem.

Além disso, a equipe olhou para um passo intermediário nesses decaimentos, onde as partículas formam brevemente uma partícula de vida curta chamada méson ômega antes de se quebrarem ainda mais. Eles mediram as taxas nas quais as partículas $\chi_{cJ}$ decaem em um próton, um antiproton e este méson ômega. Os resultados mostraram que o $\chi_{c0}$ produz essa combinação cerca de 5,76 vezes a cada dez mil decaimentos, o $\chi_{c1}$ cerca de 1,85 vezes, e o $\chi_{c2}$ cerca de 4,51 vezes. Essas medições alinham-se de perto com o que era conhecido anteriormente, mas com um intervalo de incerteza muito mais estreito. Ao confirmar essas taxas e encontrar a primeira evidência para o decaimento do $\eta_c(2S)$ , o estudo enriquece o conhecimento experimental de como as partículas de charmônio se comportam abaixo do limiar de energia onde elas podem se quebrar em partículas de charm aberto. Este trabalho ajuda a testar as previsões teóricas que governam a força forte e traz os cientistas um passo mais próximos de uma compreensão coerente do mundo subatômico.

Resumo Técnico: Evidência para $\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ e Observação de $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$

Problema e Motivação
As propriedades dos estados de charmonium abaixo do limiar de sabor aberto, particularmente o estado de singlete de spin $\eta_c(2S)$ e os estados de triplete de spin $\chi_{cJ}$ ( $J=0,1,2$ ), permanecem incompletamente compreendidas. Embora o $\psi(3686)$ (a primeira excitação radial do $J/\psi$ ) seja bem mensurado, o $\eta_c(2S)$ sofre com propriedades mal determinadas, com larguras parciais medidas que contabilizam menos de 10% de sua largura total. Investigar novos modos de decaimento do $\eta_c(2S)$ é crucial para testar previsões da Cromodinâmica Quântica (QCD), especificamente a "regra dos 12%" relativa à razão entre as larguras de decaimento entre charmonia de singlete de spin e triplete de spin. Além disso, medições precisas de decaimentos hadrônicos como $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ e $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ são entradas necessárias para calcular as seções de choque de produção de charmonium em colisões $p\bar{p}$ . Antes deste trabalho, o processo não ressonante $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ não havia sido medido.

Metodologia
A análise utiliza uma amostra de dados de $(2,712 \pm 0,014) \times 10^9$ eventos $\psi(3686)$ coletados pelo detector BESIII no colisor BEPCII. O estudo foca na transição radiativa $\psi(3686) \to \gamma \eta_c(2S)/\chi_{cJ}$ , seguida pelos decaimentos hadrônicos $\eta_c(2S)/\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ e $\pi^0 \to \gamma\gamma$ .

Seleção de Eventos: Os eventos são selecionados exigindo exatamente quatro traços carregados (identificados como prótons/antiprótons e píons) e pelo menos três candidatos a fóton. Ajustes cinemáticos são aplicados: um ajuste de 1 constrangimento para a reconstrução do $\pi^0$ , um ajuste de 4 constrangimentos (4C) restringindo o estado final ao quadrimomento do $\psi(3686)$ , e um ajuste de 3 constrangimentos (3C) onde a energia do fóton radiativo não é restringida para suprimir backgrounds de radiação de estado final (FSR) e fótons falsos.
Supressão de Background: Backgrounds dominantes de $\psi(3686) \to \pi^+\pi^- J/\psi$ e $\pi^0\pi^0 J/\psi$ são rejeitados usando veto de massa de recuo e massa invariante. Backgrounds relacionados a hiperons ( $\Lambda, \Sigma$ ) são suprimidos através do veto de combinações específicas de massa invariante. Backgrounds de contínuo são estimados usando um conjunto de dados coletado em $\sqrt{s} = 3,650$ GeV.
Extração de Sinal: Os rendimentos de sinal são extraídos via um ajuste de máxima verossimilhança não parametrizado (unbinned maximum likelihood fit) ao espectro de massa invariante $p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ ( $M_{3C}$ ). A forma de linha do sinal é modelada por uma função Breit-Wigner convolvida com uma resolução Gaussiana, modificada por um termo $E_\gamma^3$ e um fator de amortecimento. Para o processo intermediário $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ , um ajuste de máxima verossimilhança não parametrizado bidimensional (2D) é realizado nas distribuições de $M(p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0)$ versus $M(\pi^+\pi^-\pi^0)$ .
Incertezas Sistemáticas: As fontes incluem eficiência de rastreamento, identificação de partículas (PID), reconstrução de fótons, correções de ajuste cinemático, variações de veto de background, parâmetros de massa/largura, parametrização de curva de eficiência e fatores de normalização. Discrepâncias de Dados-MC em distribuições de momento são tratadas via reponderação para decaimentos $\chi_{cJ}$ , e uma estimativa conservadora é aplicada para $\eta_c(2S)$ usando $\chi_{cJ}$ como amostra de controle.

Principais Contribuições e Resultados

Evidência para $\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ : O artigo reporta a primeira evidência para este modo de decaimento com uma significância de sinal de $3,3\sigma$ (significância estatística do ajuste é de $4,1\sigma$ , reduzida para $3,3\sigma$ após variações sistemáticas). O produto das frações de ramificação é determinado como:
$B[\psi(3686) \to \gamma \eta_c(2S)] \times B[\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0] = (3,4 \pm 0,5 \pm 0,8) \times 10^{-6}$
onde a primeira incerteza é estatística e a segunda é sistemática.
Observação de $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ : Os decaimentos hadrônicos para todos os três estados $\chi_{cJ}$ são observados e suas frações de ramificação são medidas pela primeira vez:
- $B(\chi_{c0} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0) = (4,79 \pm 0,01 \pm 0,40) \times 10^{-3}$
- $B(\chi_{c1} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0) = (2,13 \pm 0,01 \pm 0,17) \times 10^{-3}$
- $B(\chi_{c2} \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0) = (3,72 \pm 0,01 \pm 0,29) \times 10^{-3}$
Medições Melhoradas de $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ : As frações de ramificação para o processo intermediário $\chi_{cJ} \to p\bar{p}\omega$ (com $\omega \to \pi^+\pi^-\pi^0$ ) são atualizadas com precisão significativamente melhorada (melhoria de 30%–50% sobre as médias mundiais):
- $B(\chi_{c0} \to p\bar{p}\omega) = (5,76 \pm 0,01 \pm 0,42) \times 10^{-4}$
- $B(\chi_{c1} \to p\bar{p}\omega) = (1,85 \pm 0,01 \pm 0,13) \times 10^{-4}$
- $B(\chi_{c2} \to p\bar{p}\omega) = (4,51 \pm 0,01 \pm 0,33) \times 10^{-4}$
  Os resultados para $\chi_{c0}$ e $\chi_{c1}$ são consistentes com as médias mundiais dentro de um desvio padrão, enquanto $\chi_{c2}$ concorda dentro de dois desvios padrão.

Significância
Os autores afirmam que estas medições enriquecem o conhecimento experimental dos decaimentos hadrônicos de $\eta_c(2S)$ e $\chi_{cJ}$ . Especificamente, a observação de $\eta_c(2S) \to p\bar{p}\pi^+\pi^-\pi^0$ fornece uma visão direta de seus mecanismos de decaimento, contribuindo para uma compreensão mais coerente do espectro de charmonium abaixo do limiar de sabor aberto. Adicionalmente, estes resultados oferecem dados experimentais valiosos para testar previsões teóricas relativas à "regra dos 12%" para os decaimentos de $\eta_c(1S)$ e $\eta_c(2S)$ . As frações de ramificação atualizadas para decaimentos $\chi_{cJ}$ servem como entradas fundamentais para o cálculo das seções de choque de produção de charmonium em experimentos $p\bar{p}$ .

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