復(fù)旦大學(xué)現(xiàn)代物理研究所青年研究員羅濤課題組和蘭州大學(xué)青年研究員肖棟課題組合作，基于中國科學(xué)院高能所北京正負(fù)電子對撞機(jī)上的北京譜儀III （BESIII）探測器獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在Ω-超子激發(fā)態(tài)的實(shí)驗(yàn)研究中取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究近日發(fā)表于《物理評論快報(bào)》。
根據(jù)夸克模型，重子屬于強(qiáng)子，含有3個(gè)夸克，在強(qiáng)相互作用下同樣展現(xiàn)出復(fù)雜的能譜，表現(xiàn)為重子激發(fā)態(tài)。然而，夸克模型預(yù)測的重子激發(fā)態(tài)的數(shù)量遠(yuǎn)多于實(shí)驗(yàn)上觀測到的數(shù)量，尋找和研究重子激發(fā)態(tài)有助于解決重子“丟失”之謎，完善用于描述強(qiáng)相互作用的量子色動(dòng)力學(xué)理論。而與其他夸克組成的輕重子譜相比，學(xué)界對由3個(gè)奇異夸克組成的Ω-超子譜的了解更是非常有限。
2018年，Belle合作組在實(shí)驗(yàn)上觀測到一個(gè)新粒子Ω(2012)-，但截至目前，學(xué)界對該粒子的性質(zhì)仍然有很大爭議。
基于BESIII實(shí)驗(yàn)在高能量區(qū)域采集的大量數(shù)據(jù)樣本，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了新的研究方法，在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了Ω(2012)-存在的證據(jù)（信號顯著性為3.5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差），并首次發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的Ω超子激發(fā)態(tài)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（信號顯著性達(dá)到了4.1倍標(biāo)準(zhǔn)偏差），研究團(tuán)隊(duì)將其命名為Ω(2109)-。
研究團(tuán)隊(duì)表示，Ω(2109)-和Ω(2012)-的研究成果有助于解決重子激發(fā)態(tài)“丟失”之謎和揭示Ω(2012)-的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。值得一提的是，這兩個(gè)粒子的質(zhì)量與強(qiáng)子譜合作組發(fā)表的格點(diǎn)量子色動(dòng)力學(xué)預(yù)言結(jié)果高度吻合——該計(jì)算預(yù)言Ω-超子的兩個(gè)量子數(shù)為JP=1/2-和JP=3/2-的激發(fā)態(tài)的質(zhì)量分別約為2.0 GeV/c2和2.1 GeV/c2。
相關(guān)論文信息：http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.131903
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