Evidência de uma nova partícula subatômica observada

A colaboração BESIII relatou a observação de uma forma de linha anômala em torno do limite de massa ppbar no J/ψ→γ3(π⁺π^-) decaimento, que indica a existência de um estado ligado ao ppbar. O artigo foi publicado on-line em Physical Review Letters.

A proximidade em massa de 2m_p 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⁺π^-η' 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.

X(1840) é uma nova estrutura descoberta no J/ψ→γ3(π⁺π^-) 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⁺π^-) 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.

Uma forma de linha anômala de X(1840) próxima ao limite de massa ppbar foi observada pela primeira vez. Após muitas tentativas, constatou-se que o modelo com soma coerente de duas parametrizações de Breit-Wigner poderia fornecer uma boa descrição dos dados, o que revelou uma nova ressonância X(1880) com significância estatística superior a 10σ, e a massa e largura foram 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 apoiou a existência de um estado ligado a ppbar. Após publicação, este resultado foi selecionado como “Destaque em Física” por Physical Review Letters.