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arXiv 2408.12965hep-phnucl-th
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通过三角奇异性在 $Λ^+_c \to γπ^+ Λ$ 衰变中寻找 $Σ(1380)1/2^-$ 态

Search for the $Σ(1380)1/2^-$ state in $Λ^+_c \to γπ^+ Λ$ decay by triangle singularity

Ke Wang, Yu-Fei Wang, Bo-Chao Liu, Fei Huang

AI总结:

本研究在有效拉格朗日框架下,提出通过三角奇异性机制在 $Λ^+_c \to γπ^+ Λ$ 衰变中寻找五夸克模型预测的 $Σ(1380)1/2^-$ 态,发现该态能显著增强并锐化 TS 信号峰,建议未来实验进行探测。

摘要:

在本研究中,我们在有效拉格朗日方法框架内,通过三角奇异性(TS)机制研究了 $Λ^+_c \to γπ^+ Λ$ 衰变中的共振态产生。我们发现,合适的圈图衰变过程会在 $1.35$ GeV 附近的 $M_{πΛ}$ 不变质量处产生三角奇异性,其形状取决于与末态 $πΛ$ 系统耦合的 $Σ^*$ 态的量子数。特别是,五夸克模型中新预测的 $Σ(1380)1/2^-$ 态如果存在,会由于圈图中的 $S$ 波 $Σ^*πΣ$ 顶点而显著增强 TS 贡献并使 TS 峰变得更尖锐。因此,可以通过测量 $Λ^+_c \to γπ^+ Λ$ 中的 TS 信号来检验 $Σ(1380)1/2^-$ 态的存在。同时考虑可能的树图费曼图,我们额外获得了分支比 ${\rm Br}(Λ^+_c \to γπ^+ Λ)\simeq 1.5\times 10^{-5}$。我们建议未来的 BESIII、LHCb 和 Belle 实验研究这一反应。

英文摘要:

In this work, we investigate the resonance production in $Λ^+_c \to γπ^+ Λ$ decay through the triangle singularity (TS) mechanism, within an effective Lagrangian approach. We find that the appropriate loop decay process could develop a triangle singularity in the invariant mass $M_{πΛ}$ around $1.35$ GeV, with the shape depending on the quantum numbers of $Σ^*$ states that couple to the final $πΛ$ system. Especially, the $Σ(1380)1/2^-$ state newly predicted in the pentaquark model, if exists, significantly enhances the TS contribution and sharpens the TS peak due to the $S$-wave $Σ^*πΣ$ vertex in the loop. Therefore, the existence of the $Σ(1380)1/2^-$ state can be examined by measuring the TS signal in $Λ^+_c \to γπ^+ Λ$. Considering also possible tree-level diagrams, we additionally obtain the branching ratio ${\rm Br}(Λ^+_c \to γπ^+ Λ)\simeq 1.5\times 10^{-5}$. We suggest the investigation of this reaction by future BESIII, LHCb, and Belle experiments.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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