Conceito de arte em física de partículas subatômicas

Descobertas recentes do BESIII indicam uma nova partícula subatômica próxima ao limiar de massa próton-antipróton, sugerindo um potencial estado ligado. Crédito: SciTechDaily.com

A recente descoberta de um padrão de decaimento anômalo pela colaboração BESIII aponta para a possível existência de um estado ligado próton-antipróton, apoiado por evidências de experimentos históricos e recentes.

A colaboração BESIII relatou recentemente a observação de uma forma de linha anômala em torno do limite de massa ppbar no J/ψ→γ3(π+Pi) decaimento, que indica a existência de um estado ligado ao ppbar. Este artigo foi publicado on-line em Cartas de revisão física em 9 de abril de 2024.

A proximidade em massa de 2mp é sugestivo de estados ligados núcleo-antinúcleo, uma ideia que tem uma longa história. Antes do nascimento do Modelo Quark, um estado ligado ao núcleo-antinúcleo já foi proposto pelo Prof. E. Fermi e pelo Prof. Há um acúmulo de evidências de comportamento anômalo no sistema próton-antipróton próximo ao limite de massa ppbar, por exemplo, J/ψ→γppabr, J/ψ→γπ+Pio e o fator de forma efetivo do próton determinado a partir de e+e→ppbar, exibindo um pico estreito ou uma queda muito acentuada em torno do limite de massa ppbar, o que inspirou muitas especulações e renovou os interesses no estado ligado ao núcleo-antinúcleo.

Estado ligado ao núcleo-antinúcleo

Figura 1: Um retrato do estado ligado ao núcleo-antinúcleo. Crédito: Instituto de Física de Altas Energias, CAS

X(1840) é uma nova estrutura descoberta no J/ψ→γ3(π+Pi) processo em 2013 com amostra de subdados do experimento BESIII, que também está localizado próximo ao limite de massa ppbar. Uma exploração mais aprofundada do formato da linha de X(1840) é essencial para uma melhor compreensão de sua natureza. Portanto, o experimento BESIII realizou uma investigação sobre o 3(π+Pi) espectro de massa com 10 bilhões de eventos J/ψ, que é cerca de 45 vezes maior que a amostra de subdados usada na medição anterior.

Forma de linha anômala da estrutura ressonante

Figura 2: A forma anômala da linha da estrutura ressonante em torno do limite de massa ppbar no espectro de massa 3(π+π-). Crédito: Instituto de Física de Altas Energias, CAS

Uma forma de linha anômala de X(1840) próxima ao limite de massa ppbar é observada pela primeira vez. Após muitas tentativas, verifica-se que o modelo com soma coerente de duas parametrizações de Breit-Wigner pode fornecer uma boa descrição dos dados, o que revela uma nova ressonância X(1880) com significância estatística superior a 10σ, e a massa e largura são determinados como 1882,1±1,7±0,7 MeV/c2 e 30,7±5,5±2,4 MeV/c, respectivamente. A proximidade de sua massa com o limite de massa ppbar suporta a existência de um estado ligado a ppbar. Após a publicação, este resultado é selecionado como “Destaque em Física” pela Phys. Rev. e reportado com uma notícia intitulada “Evidência de uma nova partícula subatômica” pela revista Physics Magazine.

Referência: “Observação da forma anômala de X(1840) em J/ψ→γ3(π+π−) indicando uma segunda ressonância próxima de p¯pThreshold” até 9 de abril de 2024, Cartas de revisão física.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.151901



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