COMPASS揭示X(3872)异源生产新迹象：可能发现C=-1四夸克态

本文主要探讨了COMPASS实验中对X(3872)粒子的μoproduction（即通过μ+与质子或中子发生反应，其中μ+转化为一个包含J/ψ和两个π子的系统，以及额外的π±粒子）的搜索。COMPASS团队利用了160 GeV/c和200 GeV/c的入射μ子束收集的数据，他们的研究焦点在于寻找异源性氨气（μ+ N→μ+ (J/ψπ+ π-) π± N'）过程中的X(3872)的独有生产。 在实验结果中，他们观察到了一个统计显著性达到4.1σ的信号，其质量与X(3872)的已知特性相符。X(3872)是一个神秘的“奇异”charmonium态，其性质尚未完全阐明，因为它似乎不符合标准的QCD理论预测。这个新发现的信号在J/ψπ+π-质量分布上表现出一致性，但其π+π-子对的衰变模式与X(3872)以往的观测结果存在分歧。 该观测结果暗示了一个可能的新charmonium态的存在，这可能是C = -1的X(3872)的中性伙伴，这是一个四夸克模型预测的结构，它挑战了传统的QQbar（一个夸克和一个反夸克）模型对重子态的理解。四夸克模型允许存在更复杂的亚原子结构，比如四个夸克的结合体。 文章还报告了测量到的新状态从J/ψπ+π-衰变的π+π-质量分布的截面与相应分支比的乘积，具体数值为71±28(stat)±39(syst) pb。这些测量结果对于理解X(3872)的性质及其可能的多重态具有重要意义，可能揭示了更深层次的强相互作用机制和夸克-胶子复合体的复杂行为。 总结来说，COMPASS实验的这项研究不仅提供了X(3872)生产的新线索，也对四夸克模型和exotic charmonia（非传统的charm介子）的研究领域提出了新的挑战。未来，这种类型的实验将继续探索未知的量子色动力学领域，以期进一步揭示强子物理学的深层次奥秘。