Penemuan Partikel Subatom Baru: Resonansi X (1880).

Penemuan pola peluruhan anomali yang dilakukan kolaborasi BESIII baru-baru ini menunjukkan kemungkinan adanya keadaan terikat proton-antiproton, didukung oleh bukti dari eksperimen historis dan terkini.

Kolaborasi BESIII baru-baru ini melaporkan pengamatan bentuk garis anomali di sekitar ambang batas massa ppbar di J/ψ→γ3(π⁺pi^–) peluruhan, yang menunjukkan adanya keadaan terikat ppbar. Makalah ini telah dipublikasikan secara online di Surat Tinjauan Fisik pada tanggal 9 April 2024.

Kedekatan massa hingga 2m_P menunjukkan keadaan terikat nukleon-antinukleon, sebuah gagasan yang memiliki sejarah panjang. Sebelum lahirnya Model Quark, keadaan terikat nukleon-antinukleon telah diusulkan oleh Prof. E. Fermi dan Prof. CN Yang. Terdapat akumulasi bukti perilaku anomali dalam sistem proton-antiproton di dekat ambang batas massa ppbar, misalnya, J/ψ→γppabr , J/ψ→γπ⁺pi^–itu^' dan faktor bentuk efektif proton ditentukan dari e⁺e^–→ppbar, menunjukkan puncak yang sempit atau penurunan yang sangat tajam di sekitar ambang batas massa ppbar, yang menginspirasi banyak spekulasi dan memperbarui minat terhadap keadaan terikat nukleon-antinukleon.

X(1840) adalah struktur baru yang ditemukan di J/ψ→γ3(π⁺pi^–) diproses pada tahun 2013 dengan subdata sampel percobaan BESIII yang juga terletak di dekat ambang batas massa ppbar. Eksplorasi lebih lanjut terhadap bentuk garis X (1840) sangat penting untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang sifatnya. Oleh karena itu, percobaan BESIII melakukan penyelidikan terhadap 3(π⁺pi^–) spektrum massa dengan peristiwa 10 miliar J/ψ, yaitu sekitar 45 kali lebih besar dari sampel subdata yang digunakan pada pengukuran sebelumnya.

Bentuk garis anomali X (1840) di dekat ambang massa ppbar diamati untuk pertama kalinya. Setelah banyak upaya, ditemukan bahwa model dengan jumlah koheren dari dua parameterisasi Breit-Wigner dapat memberikan deskripsi data yang baik, yang mengungkapkan resonansi baru X (1880) dengan signifikansi statistik lebih besar dari 10σ, serta massa dan lebar ditentukan menjadi 1882,1±1,7±0,7 MeV/c² dan 30,7±5,5±2,4 MeV/c, masing-masing. Kedekatan massanya dengan ambang batas massa ppbar mendukung keberadaan keadaan terikat ppbar. Setelah dipublikasikan, hasil ini dipilih sebagai “Unggulan dalam Fisika” oleh Phys. Pendeta Lett. dan diberitakan dengan berita berjudul “Bukti Partikel Subatom Baru” oleh Majalah Fisika.

Referensi: “Pengamatan Bentuk Anomali X (1840) di J/ψ→γ3(π+π−) Menunjukkan Resonansi Kedua Dekat P¯pThreshold” paling lambat 9 April 2024, Surat Tinjauan Fisik.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.151901