
北京谱仪III实验上首次发现四夸克态Zcs(3985)信号(红色阴影部分)

四夸克态Zcs在正负电子对撞机上产生示意图
北京谱仪III实验在2013年曾发现了一系列隐粲四夸克粒子 Zc(3900)和Zc(4020)的信号,它们的夸克成份为1对正反粲夸克以及1对正反上夸克和下夸克 (ccdu)。“此次发现的含奇异。“此次发现的含奇异夸克的 Zcs四夸克态与之前发现的 Zc态的夸克成份相似,有很多相通的物理性质。”现任北京谱仪III实验联合发言人、我校物理科学学院吕晓睿教授表示,“但 Zcs由于含有更重的奇异夸克,质量变得更大,其内部结构和衰变性质变得有所区别。这都值得后续在理论和实验上做进一步研究。”

北京谱仪III实验探测谱仪示意图
北京谱仪III实验合作组国科大团队负责人郑阳恒教授指出:“含奇异夸克的 Zcs四夸克态是国际粒子物理界期望能在实验上找到的。北京谱仪III实验上带电四夸克态 Zcs(3985)的首次发现,对我们进一步理解奇特强子性质和非微扰强相互作用性质,给出了关键实验依据。”
北京谱仪III实验合作组国科大团队的刘倩、吕晓睿、郑阳恒在2020年疫情期间人员紧张的情况下积极承担实验运行值班任务,保证了实验仪器不间断顺利运行,均获得了北京正负电子对撞机国家实验室颁发的“运行贡献奖”!
本研究工作获得了国家自然科学基金委、科技部、中国科学院以及中国科学院大学科研项目的大力支持。
背景信息:
北京谱仪III实验是运行在北京正负电子对撞机上通用探测谱仪,是国际上唯一运行在粲能区的大型高能物理实验研究装置,实验合作组由来自16个国家76家单位超过500余位科学家组成,其中国外科研单位占一半左右。 众所周知,原子核由更小的粒子质子和中子组成,而质子和中子则由更基本粒子夸克通过强作用力吸引在一起组成的。目前科学界公认的描述质子和夸克这些粒子的理论称为标准模型,其中夸克分为三代共6种夸克和相应的反夸克,强力把多个夸克束缚在一起形成强子,包括在实验上确认的含2个夸克的介子(如 介子和K介子)和含3个夸克的重子(如质子和中子)。但是他们的兄弟粒子还应包括含有4个夸克的四夸克粒子和含5个夸克的五夸克粒子,但相关的实验研究并不充分。因此多夸克强子的实验研究,对于完善我们对宇宙中物质最基本结构的理解具有重要科学意义,是国际粒子物理界当前的热点问题。
详细信息:
《物理评论快报》在线发表链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.102001
美国物理学会网站报道:https://physics.aps.org/articles/v14/s33
责任编辑:脱畅