Les physiciens de la collaboration du spectromètre de Pékin (BESIII) au collisionneur électron-positon de Pékin en Chine ont détecté le premier candidat pour un tétraquark chargé à charge cachée avec étrangeté.
Illustration du tétraquark Zcs. Crédit image : Collaboration BESIII.
Baptisée Zcs(3985), la structure multi-quark récemment découverte a une masse de 3.98 GeV/c2.
Elle se désintègre en un méson étrange-charmé chargé plus un méson neutre charmé, c’est-à-dire, Ds– D*0+Ds*-D0.
“L’étude des états hadroniques exotiques, c’est-à-dire ceux qui contiennent plus de constituants à base de quarks de valence que les baryons conventionnels à trois quarks et les mésons à deux quarks, offre un accès unique aux détails des effets non perturbateurs et des mécanismes de confinement des couleurs dans la théorie de la chromodynamique quantique (QCD) “, ont déclaré les physiciens du BESIII.
“L’existence de tétraquarks à charme caché avec une étrangeté non nulle, Zcs, a été prédite par de nombreux modèles théoriques, mais jusqu’à présent, aucune observation expérimentale définitive n’a été rapportée.”
“La nouvelle découverte a émergé des analyses d’ensembles de données prises à cinq points d’énergie du centre de masse allant de 4,628 à 4,698 GeV en 2020.”
En utilisant une nouvelle méthode de reconstruction partielle, les chercheurs ont observé les événements correspondant à e+ e–K+ (Ds– D*0+Ds*-D0) par un pic distinct au niveau de D*0 dans l’échantillon K+ Ds*- spectre de masse du recul.
“Après avoir éliminé les combinaisons aléatoires, une nette augmentation a été observée près de la Ds– D*0 et Ds*-D0 des seuils de masse qui ne peuvent être attribués à aucun méson conventionnel excité (étrange) connu”, ont-ils expliqué.
“Par conséquent, l’hypothèse de la présence d’un état exotique Zcs(3985) dans le méson Ds– D*0 et Ds*-D0 Le spectre de masse a été introduit et s’est avéré correspondre très bien à l’excès observé.”
L’équipe BESIII a observé 127 événements de désintégration avec une signification globale de 5,3 écarts-types.
“L’observation de Zcs(3985) représente une percée significative qui ouvre une nouvelle dimension du spectre du méson tétraquark”, ont déclaré les scientifiques.
“Curieusement, la production de Zcs(3985) est plus prononcée aux énergies du centre de masse autour de 4,68 GeV qu’aux énergies voisines plus élevées ou plus basses, ce qui indique que cette énergie peut présenter un intérêt particulier.”
L’article de l’équipe a été publié dans la revue Physical Review Letters.
