اضمحلال نادر لجسيم شبح سريع
الأصل: "Measurement of Branching Fraction and Transition Magnetic Moment of the Hyperon Dalitz Decay $$Σ^0 \rightarrow Λe^+e^-$$"
أنا المؤلف ·
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
لأول مرة، تمكن العلماء من رصد تحول جسيم Σ0 إلى Λ وزوج إلكترون-بوزيترون.
📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل
بين حطام اصطدامات الجسيمات، تولد أحياناً «ضيوف» قصيرة العمر — هايبرونات (hyperons). أحدها، Σ0، يعيش أقل من واحد على عشرة مليارات من الثانية ويضمحل أثناء طيرانه. يكاد يكون من المستحيل التقاطه مباشرة، لكن يمكن ملاحظة آثاره: يترك خلفه جسيماً آخر Λ وزوج إلكترون-بوزيترون .
في مصادم BEPCII في بكين، جمع كاشف BESIII 10 مليارات حدث من ولادة J/ψ — الأمر أشبه بخلط مليارات الكرات الزجاجية في كيس ضخم والبحث عن عدد قليل منها مميز. طبق العلماء طريقة الوسم المزدوج: أولاً وجدوا اضمحلال J/ψ إلى زوج Σ0 وΣ0 المضاد، ثم سجلوا في أحدهما الأثر المطلوب. وهكذا قاسوا لأول مرة معدل تحول Σ0 إلى Λ وزوج إلكترون-بوزيترون: حوالي 6 حالات من كل 1000.
الرقم الذي تم الحصول عليه لا يتطابق تماماً مع الحسابات — الفرق هو انحرافان معياريان. الأمر كما لو توقعت أنه من بين 1000 رمية لعملة معدنية سيظهر 500 وجه، وحصلت على 506: الفرق صغير، لكنه يثير التفكير.
كما قاسوا العزم المغناطيسي لـ Σ0 — وهي كمية توضح كيفية استجابة الجسيم للمجال المغناطيسي. وتبين أنها تساوي 1.74 بوحدات المغناطيسون النووي. للمقارنة، تبلغ هذه القيمة عند البروتون حوالي 2.79. تساعد هذه الأرقام في فهم كيفية توزيع الشحنات والتيارات داخل Σ0، وما هي «المكوّنة» منه.
الآن لدى المنظرين خيط جديد: ربما لا تشارك في الاضمحلال تبادلات بسيطة للجسيمات فحسب، بل أيضاً تأثيرات أدق. ولدى التجريبيين طريقة وسم مزدوج مجرّبة، ستكون مفيدة لاضمحلالات نادرة أخرى.
الملخص الأصلي كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2608.16076v1
Based on a data sample of 10 billion $$J/\psi$$ events collected with the BESIII detector operating at the BEPCII collider, the Dalitz decay $$\Sigma^0 \rightarrow \Lambda e^+e^-$$ is studied experimentally for the first time. The $$\Sigma^0$$ hyperons are produced through the process $$J/\psi \rightarrow \Sigma^0\bar{\Sigma}^0$$ and analyzed using a double-tag method. The absolute branching fraction is measured to be $$\mathcal{B}(\Sigma^0 \rightarrow \Lambda e^+e^-) = (6.34 \pm 0.25_{\rm stat.} \pm 0.23_{\rm syst.}) \times 10^{-3}$$. This result shows a $$2\sigma$$ discrepancy from the theoretical calculation quoted in the PDG, where the uncertainties are statistical and systematic, respectively. In addition to the branching fraction, the transition magnetic moment $$\mu$$ is determined to be $$(1.74 \pm 0.03_{\rm stat.} \pm 0.09_{\rm syst.})\,\mu_N$$, where $$\mu_N=e/(2m_p)$$ represents the nucleon magnetic moment, providing valuable insight into the intrinsic structure of the $$\Sigma^0$$ hyperon.
يعيش جسيم Σ0 لمدة 7.4×10⁻²⁰ ثانية فقط — أي أقصر بمليار مرة من ومضة أسرع كاميرا.
سهل القراءة طويل جدًا غير واضح ممتاز جاف قليلاً
إرسال