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在CQM模型下研究(2710)→DsJ(1968,2112)+π0的强衰变

2011-12-28赵树民黄德宝张印杰张建军张逸宁

河北科技大学学报 2011年5期
关键词:夸克介子粒子

赵树民,黄德宝,张印杰,张建军,张逸宁

(河北大学物理科学与技术学院,河北保定 071002)

赵树民,黄德宝,张印杰,张建军,张逸宁

(河北大学物理科学与技术学院,河北保定 071002)

伴随着新的D介子不断被发现,奇异介子的族谱也变得丰富起来,利用组份夸克模型研究了强衰变过程(2710)→Ds(1968)+π0和(2710)→(2112)+π0。讨论了(2710)这个存在争议的粒子,计算结果支持它由c和¯s组成,属于H类型的双重态(0-,1-),自旋-宇称为JP=1-,js=1/2。这对粲介子族谱的研究有重要意义。

强衰变;CQM模型;双重态

随着实验进展和理论研究的深入,物理学家对奇异粒子产生极大兴趣,纷纷对其进行了深入研究,进一步促进了D物理的发展。2007年BaBar实验组(BaBar Collaboration)通过分析e+e-→D*K过程,发现了一个新的介子Ds1(2710),并且给出了其质量和衰变总宽度:m(2710)=2710±Me V,Γ(2710)=149±Me V[1]。Belle实验组(Belle Collaboration)证实了存在Ds1(2710)这种粒子,同时给出了该种粒子的质量和总衰变宽度:m(2710)=2708±Me V,Γ(2710)=108±Me V[2]。BaBar实验组(BaBar Collaboration)[3]认为Ds1(2710)的自旋-宇称为JP=1-,仅在质量上和实验很吻合。有研究人员则认为Ds1(2710)可能是Ds(23S1)和Ds(13D1)的一个混合态[4-5]。由于这是新发现的粒子,其各方面的性质有待实验的进一步探测和验证,笔者认为Ds1(2710)由c¯s[6]构成,其自旋-宇称为JP=1-,在此基础上,研究了它的2个强衰变过程。希望所得结果在以后的实验上可以探测到,进而加深对这种粒子的认知。

1 夸克介子模型(CQM)简介

CQM模型在EBERT[7]等的基础上由POLOSA[8]给予了进一步的丰富和发展,CQM模型以有效拉氏量为基础描述了夸克和介子之间的相互作用,该模型结合了HQET和轻夸克的手征对称性。拉氏量可以表示为[9]

2 理论推导

3 数值计算

参数的具体取值为M1=2.536 GeV,M2=1.968 GeV,M3=2.112 GeV,ms=0.5 GeV,μ=0.593 GeV,的值源自文献[10]。参数取值和数值结果见表1。

表1 参数取值和数值结果Tab.1 Parameters and numerical results

表1中的R1和R2分别表示D*s1(2710)到Ds(1968)和D*s(2112)的分支比,随着模型中参数的调整,得到了相应的数值结果。从定性分析来看,参数在一定范围内变化,得到结果的数量级没有发生改变。

4 结 论

[1] AUBERT B,KARYOTAKISY,LEESAT J P,et al.Study of DSJdecays to D*K in inclusive e+e-interactions[J].Phys Rev D,2009,80:092003.

[2] BRODZICKA J.Observation of a new DSJmeson in B+→¯D0D0K+decays[J].Phys Rev Lett,2008,100:092001.

[3] AUBERT B.Observation of a new DSmeson decaying to DK at a mass of 2.86 Ge V/c2[J].Phys Rev Lett,2006,97:22-25.

[4] CLOSE F E,OMAS C E,KHINA O,et al.Canonical interpretation of the DSJ(2860)and DSJ(2690)[J].Phys Lett B,2007,647:159-163.

[5] LI D M,MA B,LIU Y H.Understanding masses of cs states in regge phenomenology[J].Eur Phys J C,2007,51:359-365.

[6] LI D M,MA B.Implication of BaBar’s new data on the DS1(2710)and DSJ(2860)[J].Phys Rev D,2010,81:14-21.

[7] EBERT D,FELDMANN T,REINHARDT H.Extended Njl model for light and heavy mesons with Q¯qout thresholds[J].Phys Lett B,1996,388:154-160.

[8] POLOSA A D.The CQM model[J].Riv Nuovo Cim,2000,23(11):1-75.

[9] LUO Z G,CHEN X L,LIU X,et al.Semileptonic decays of,,and[J].Eur Phys J C,2009,60:403-411.

[10] ZHAO S M,ZHANG Y J,YAN Y L,et al.Study of semileptonic decays BS→DS2(2536)lv and BS→DS2(2573)l¯v in the CQM model[J].Chin Phys C,2008,32:603-607.

[11] CHO P,WISE M B.Remarks on→DSπ0decay[J].Phys Rev D,1994,49:26-33.

[12] 汤叔楩,马银峰,白占国.量子色动力学(QCD)求和定则在密物质的结果[J].河北科技大学学报(Journal of Hebei University of Science and Technology),2005,26(2):96-102.

[13] WEINBERG S.The Quantum Theory of Fields[M].New York:Cambridge University Press,1996.

[14] OKUBO S.Meson and unitary symmetry model[J].Phys Lett,1963,5:16-23.

Study on strong decays of(2710)→DsJ(1968,2112)+π0in CQM Model

ZHAO Shu-min,HUANG De-bao,ZHANG Yin-jie,ZHANG Jian-jun,ZHANG Yi-ning
(Department of Physics Science and Technology,Hebei University,Baoding Hebei 071002,China)

With the observation of new D mesons,the spectrum of the charmed-strange state becomes abundant.We investigated the strong decays of(2710)→Ds(1968)+π0and(2710)→(2112)+π0in the CQM model,and discussed the newly discovered meson(2710).Our numerical results suggest that the newly discovered meson belongs to H doublet(0-,1-)and is made up of c and,whose spin parity is JP=1-and js=1/2.It is very useful to the research of the charm spectroscopy.

strong decay;CQM model;doublet

O572.33

A

1008-1542(2011)05-0409-04

2011-05-03;

2011-09-01;责任编辑:王士忠

国家自然科学基金资助项目(11047002);河北省自然科学基金资助项目(A2011201118)

赵树民(1978-),男,河北乐亭人,副教授,博士,主要从事粒子物理方面的研究。

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