Вчені виявили докази появи нової субатомної частинки

Колаборація BESIII повідомила про спостереження аномальної форми лінії навколо порогу маси ppbar у розпаді J/ψ→γ3(π⁺π^—), що вказує на існування зв’язаного стану ppbar. Стаття була опублікована в Інтернеті в Physical Review Letters. Близькість маси до 2m_p свідчить про нуклон-антинуклонний зв’язаний стан, ідея, яка має довгу історію. До народження кваркової моделі нуклон-антинуклонний зв’язаний стан вже був запропонований професором Е. Фермі та професором К. Н. Янгом.

Існує накопичення доказів аномальної поведінки в системі протон-антипротон поблизу порогової маси ppbar, наприклад, J/ψ→γppabr, J/ψ→γπ⁺π^—η’ та ефективний форм-фактор протона, визначений за e⁺e^— →ppbar, демонструючи вузький пік або дуже різке падіння навколо порогу маси ppbar, що надихнуло багато припущень і відновило інтерес до зв’язаного стану нуклон-антинуклон.

X(1840) — це нова структура, виявлена ​​в процесі J/ψ→γ3(π⁺π^—) у 2013 році з вибіркою підданих експерименту BESIII, яка також розташована поблизу порогу маси ppbar. Подальше дослідження форми лінії X(1840) є важливим для кращого розуміння її природи. Тому в експерименті BESIII було проведено дослідження мас-спектру 3(π⁺π^—) із 10 мільярдами подій Дж/ψ, що приблизно в 45 разів перевищує вибірку субданих, використану в попередньому вимірюванні.

Вперше спостерігалася аномальна форма лінії X(1840) поблизу порогу маси ppbar. Після багатьох спроб було виявлено, що модель з когерентною сумою двох параметризацій Брейта-Вігнера може забезпечити хороший опис даних, які виявили новий резонанс X(1880) зі статистичною значущістю більше 10σ, а також масу та ширину були визначені як 1882,1±1,7±0,7 МеВ/c² і 30,7±5,5±2,4 МеВ/c відповідно.