识别 $D_{s1}(2933)$ 为夸克模型中的 $2P_{1}$ 态
Identification of $D_{s1}(2933)$ as the $2P_{1}$ state in the quark model
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本研究将 LHCb 新发现的 $D_{s1}(2933)$ 介子识别为夸克模型中的 $2P_{1}$ 态，通过耦合道修正和自能圈计算，预测其伙伴态、混合角及分支比，与实验一致，支持其作为 $c\bar{s}$ 激发态的分配。
中文摘要 AI 辅助
我们研究了新观测到的粲-奇异介子 $D_{s1}(2933)^{+}$ 的内部结构，该介子由 LHCb 合作组在 $B^{0}\to D^{+}D^{-}K^{+}\pi^{-}$ 衰变中报道，在夸克模型中将其视为 $c\bar{s}$ 系统的 $2P_{1}$ 态。通过涉及 $DK^{*}$、$D^{*}K$、$D^{*}K^{*}$、$D_{s}\phi$、$D_{s}^{*}\phi$ 和 $D_{s}^{*}\eta$ 中间道的两点自能圈，评估了 ${}^{1}P_1$--${}^{3}P_1$ 质量矩阵的耦合道修正。要求修正后的本征值重现测量质量，得到约 $0.82~\mathrm{GeV}$ 的截断尺度、一个 $2P_{1}^{\prime}$ 伙伴态位于 $3012~\mathrm{MeV}$，以及混合角 $-12.9^{\circ}$，该角度显著偏离重夸克理想混合角。此外，通过 $DK^{*}$ 和 $D_{2}^{*}K$ 中间态，预测的 $D_{s1}(2933)\to D^{+}K^{+}\pi^{-}$ 三体分支比分数 $R_{\text{th}}=1.98$ 与实验值 $R_{\text{exp}}=1.27^{+1.29}_{-0.95}$ 在不确定度内一致。这些结果支持将 $D_{s1}(2933)$ 分配为具有末态相互作用的 $c\bar{s}$ 系统的 $2P_{1}$ 激发态。
英文摘要
We investigate the internal structure of the newly observed charm-strange meson $D_{s1}(2933)^{+}$, which was reported by the LHCb Collaboration in $B^{0}\to D^{+}D^{-}K^{+}π^{-}$, in the quark model by treating it as the $2P_{1}$ state of the $c\bar{s}$ system. The coupled-channel corrections to the ${}^{1}P_1$--${}^{3}P_1$ mass matrix are evaluated through the two-point self-energy loops involving the $DK^{*}$, $D^{*}K$, $D^{*}K^{*}$, $D_{s}ϕ$, $D_{s}^{*}ϕ$ and $D_{s}^{*}η$ intermediate channels. Requiring the corrected eigenvalue to reproduce the measured mass yields a cutoff scale of about $0.82~\mathrm{GeV}$, a $2P_{1}^{\prime}$ partner state at $3012~\mathrm{MeV}$, and a mixing angle of $-12.9^{\circ}$ that deviates significantly from the heavy-quark ideal-mixing angle. Moreover, the predicted three-body branching ratio fraction $R_{\text{th}}=1.98$ for $D_{s1}(2933)\to D^{+}K^{+}π^{-}$ via the $DK^{*}$ and $D_{2}^{*}K$ intermediate states is consistent with the experimental value $R_{\text{exp}}=1.27^{+1.29}_{-0.95}$ within uncertainties. These results support the assignment of $D_{s1}(2933)$ as the $2P_{1}$ excited state of the $c\bar{s}$ system with final state interactions.
发表机构
- Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）
- University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
