Короткоживущий мезон, состоящий из очарованного кварка и его антикварка, изучаемый через его редкие распады.Мезон η_c (эта-ц) — это состояние чармония, то есть он состоит из очарованного кварка и его антикварка, как и J/ψ, но с другими квантовыми числами. В частности, η_c — это синглетное по спину основное состояние чармония со спином 0 и отрицательной чётностью, тогда как J/ψ — триплетное по спину состояние со спином 1. η_c — короткоживущая частица с временем жизни около 2×10⁻²³ секунд, распадающаяся преимущественно через сильное взаимодействие на более лёгкие адроны. Его редкие распады, например на два фотона, представляют особый интерес, поскольку они идут через электромагнитные взаимодействия и могут быть вычислены с высокой точностью в Стандартной модели, что делает их чувствительными зондами для поиска новой физики.
η_c был впервые наблюдался в 1980 году в лабораториях SLAC и DESY после открытия J/ψ. Его идентификация стала частью систематического исследования состояний чармония, предсказанных кварковой моделью.
η_c рождается в столкновениях частиц, часто через распады более тяжёлых состояний чармония, таких как ψ(2S), или в распадах B-мезонов. Его распады реконструируются по регистрации частиц в конечном состоянии, таких как пары фотонов или адронные струи. Ветвь распада η_c → γγ (два фотона) предсказывается Стандартной моделью на уровне около 2,45 на 10 000, и точное измерение этой вероятности проверяет наше понимание связанных состояний кварк-антикварк и роли сильного взаимодействия. Любое значительное отклонение от предсказанного значения может указывать на вклад новых частиц или взаимодействий.
η_c используется в прецизионных проверках квантовой хромодинамики (КХД) — теории сильного взаимодействия, а также в поисках физики за пределами Стандартной модели, особенно в экспериментах на B-фабриках, таких как Belle II и LHCb.
η_c иногда называют «основным состоянием чармония», потому что это связанное состояние очарованного кварка и его антикварка с наименьшей энергией, хотя по массе он тяжелее J/ψ из-за другой спиновой конфигурации.
