Вы один из авторов этой статьи? Напишите нам с рабочей или университетской почты, указав arXiv ID этой статьи, и мы подтвердим вас и дадим доступ к редактированию этой страницы.
Вы автор работы и видите, что мы что-то упустили или поняли неточно? Напишите нам: тема письма уже содержит номер статьи. Мы прочитаем, учтём и поправим разбор.
Впервые удалось поймать, как частица Σ0 превращается в Λ и пару электрон-позитрон.
📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.
Среди обломков столкновений частиц иногда рождаются короткоживущие «гости» — гипероны. Один из них, Σ0, живёт меньше одной десятимиллиардной доли секунды и распадается на лету. Поймать его напрямую почти невозможно, но можно заметить следы: он оставляет после себя другую частицу Λ и пару электрон-позитрон.
На коллайдере BEPCII в Пекине детектор BESIII накопил 10 миллиардов событий рождения J/ψ — это как если бы в огромном мешке перемешали миллиарды стеклянных шариков и нужно было найти несколько особенных. Учёные применили метод двойной метки: сначала нашли распад J/ψ на пару Σ0 и анти-Σ0, а потом у одной из них зафиксировали нужный след. Так впервые измерили, как часто Σ0 превращается в Λ и электрон-позитронную пару: примерно 6 случаев из 1000.
Полученное число чуть-чуть не сходится с расчётами — расхождение в два стандартных отклонения. Это как если бы предсказали, что из 1000 бросков монеты выпадет 500 орлов, а получили 506: разница небольшая, но заставляет задуматься.
Ещё измерили магнитный момент Σ0 — эта величина показывает, как частица откликается на магнитное поле. Она оказалась равна 1.74 в единицах ядерного магнетона. Для сравнения, у протона этот показатель около 2.79. Такие числа помогают понять, как внутри Σ0 распределены заряды и токи, из чего она «слеплена».
Теперь у теоретиков есть новая зацепка: возможно, в распаде участвуют не только простые обмены частицами, но и более тонкие эффекты. А у экспериментаторов — отработанный метод двойной метки, который пригодится для других редких распадов.
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.
