基于BESⅢ实验测量研究α0(980)和Zc(4025)的本质

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强子物理是粒子物理和核物理的前沿热点之一,围绕国际大科学装置的实验测量研究强子的性质,对于理解量子色动力学的非微扰性质具有重要的科学意义。本论文主要基于BESⅢ合作组对D+→π+π0η衰变过程和e+e-→(D*D)±0π(?),0过程的实验测量研究a0(980)和Zc(4025)的本质。低能区轻标量介子一直是强子物理的研究热点之一,物理学家们对其本质做出了多种解释。BESⅢ合作组测量了D+→π+π0η衰变过程,但是由于可能存在的共振态,所以测量的实验数据与πη的相空间Monte Carlo分布不符。我们利用手征幺正方法研究了D+→π+T0η衰变过程,并考虑了可以通过赝标介子-赝标介子相互作用动力学产生的a0(980)标量介子,计算结果的π+η和π0η不变质量谱上分别显示出明显的a0(980)+和a0(980)0的信号。此外我们还计算了D+→7T+π0η这个衰变过程的Dalitz图,该Dalitz图也显示出明显的a0(980)+和a0(980)0的信号,它可以为实验测量提供一定的理论支撑,将来实验上更高精度的测量可以用来检验我们的理论模型。我们的研究表明单Cabibbo压低过程D+→π+π0η可以用来研究标量介子a0(980)的本质,希望实验同行们可以用更高精度来测量该过程。另一方面,类粲偶素的本质大多不能用传统的cc图像解释,自从BESⅢ合作组在2014年发现Zc(4025)以来,其本质存在很多的理论解释,Zc(4025)离D*D*阈值很近,而阈值附近的增强结构很可能是由阈下的束缚态引起的。我们基于BESⅢ合作组在4.26 GeV质心系能量下对e+e-→(D*D*)±,0π(?),0过程的实验测量结果,利用隐局域规范模型和幺正耦合道方法,研究了D*D*,K*K*,ρρ耦合道相互作用,并分别在e+e-→(D*D*)±π(?)过程和e+e-→(D*D*)0π0过程中计算了D*D*的不变质量谱,理论计算结果和实验测量结果比较吻合,在第二黎曼面上找到的极点对应D*D*束缚态。我们的研究表明BESⅢ合作组测量的与Zc(4025)对应的增强结构可以用一个阈下的量子数为JP=1+的D*D*束缚态来解释。综上所述,我们的研究结果表明D+→π+π0η衰变过程可以用于检验a0(980)的分子态图像,e+e-→(D*D*)±,0π(?),0过程中Zc(4025)的结构可以用D*D*束缚态进行解释。
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