强子是组成我们物质世界并且能够观测到的最小组成,强子是由夸克和胶子通过强相互作用组成的,描述强相互作用的基本理论是量子色动力学(QCD)。研究强子的内部结构以及QCD在强子领域(低能区)的性质,是粒子物理学科的一个重要研究方向。
图1. 不同内部结构的强子
传统的夸克模型认为强子可以分为介子和重子两类,但量子色动力学(QCD)还允许多夸克态、胶球、强子分子态等奇特强子态的存在。自2003年发现X(3872)以来,实验上陆续发现了许多的奇特强子态,值得注意的是,有许多的奇特强子态出现在一对重强子的阈值附近,研究和寻找这些奇特强子共振态对于我们深入理解强子内部结构和QCD在低能区的性质具有重要意义。
图2. 拟合Belle的实验数据
我院强子物理课题组与西班牙瓦伦西亚大学E.Oset教授、广西师范大学梁伟红教授、以及中国科学院近代物理研究所谢聚军研究员开展合作,利用手征幺正方法系统地分析了Belle和BABAR的相关实验数据,研究结果认为这些实验数据支持存在DDbar束缚态X(3700),但是考虑到目前实验数据的误差比较大,还无法准确确定X(3700)的质量宽度等信息。因此,我们利用手征幺正方法研究了Lambda_b->lambda DDbar衰变过程,并提出实验上可以进一步分析DDbar的不变质量谱来寻找X(3700)的信号,这为实验的进一步分析提供了重要的理论指导。
图3. DDbar不变质量谱
该系列工作分别发表在European Physical Journal A (2021) 57,Physical Review D 103, 054008 (2021),Physical Review D 103, 114013 (2021)上。我院硕士研究生李红申和魏乐乐同学分别为后两篇工作的第一作者,我院王恩老师、李德民老师、李玉晓老师、中国近代物理研究所谢聚军老师为该论文的指导老师。该工作得到了河南省高等学校重点科研项目、郑州大学青年教师基础研究培育基金,以及郑州大学物理学科推进计划等项目的支持。
文章链接:
https://link.springer.com/article/10.1140/epja/s10050-021-00351-9
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.103.054008
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.103.114013