矢量粒子家族出現新面孔

3月3日出版的《物理評論快報》（Physical Review Letters，第118卷第9期）刊載了科學院高能物理研究所關於北京譜儀III（BESIII）實驗的兩篇文章，報道了在類粲偶素（也稱XYZ粒子）研究中的最新發現。

利用在北京正負電子對撞機上採集的9

-1數據，BESIII實驗對的截面進行了精確測量，發現在兩個過程中分別存在兩個共振結構。兩個反應過程中的第一個共振結構均位於4.22 GeV附近，稱為Y(4220)，第二個共振結構分別位於4.32 GeV（稱為Y(4320)）以及4.39 GeV（稱為Y(4390)）附近。它們都是矢量粒子，但質量和寬度跟目前所知的矢量粲偶素和類粲偶素都有顯著不同（見下圖）。

由於目前在4-4.6 GeV之間發現的矢量粒子多於理論預言的矢量粲偶素，而且是諸多可能的含粲夸克對的奇特強子態的質量範圍，關於它們本質的理論解釋有夸克膠子混雜態、四夸克態、強子分子態、強子粲偶素態等。BESIII實驗的測量結果為理解這些結構的性質提供了重要數據，上述理論解釋正確與否都要重新進行審視。

這些測量所用的數據是BESIII於2013年至2015年兩年間採集的，BESIII在同一批數據中還發現了帶電類粲偶素Zc(3900)和Zc(4020)以及X(3823)等。由於其巨大的物理髮現潛力，BESIII實驗本運行年度繼續在該能區採集數據，作為在3.8-4.6 GeV 能量區間內以10 MeV為步長、每個能量點積分亮度為0.5

-1的高亮度掃描取數計劃的一部分。基於這批數據，BESIII實驗將進一步深入對奇特強子態的研究，從而最終解開奇特態粒子內部結構之謎。

過程中發現的，用紅點和空心圓點表示的共振結構與已知粲偶素與類粲偶素共振參數的比較