我院重味物理团队在Omega-c二体非轻衰变研究取得新进展
Omega-c 由css三个夸克组成,是六重态粲重子中唯一发生弱衰变过程的粒子。其两体非轻子弱衰变可通过多种拓扑构型实现,相关过程可用图一与图二所示的 W-玻色子发射与交换拓扑图加以表征。然而,这些拓扑构型对总衰变分支比的具体贡献目前仍缺乏系统了解。近年来,ALICE、Belle 和 LHCb 等国际大型实验合作组对 Omega-c衰变过程进行了系列重分析与新测量,为深入理解其衰变拓扑机制提供了重要契机。尽管已有七个相关的相对实验分支比被逐步测得,但对应的理论解释仍属空白。
近日,我院重味物理团队萧佑国教授课题组在该领域取得重要进展。他们系统研究了 Omega-c 两体非轻子弱衰变过程,其末态包括 BM、B*M、BV 和 B*V,其中 B(B*) 为八重态(十重态)重子,M(V)M 代表赝标量(矢量)介子。研究团队采用 SU(3) 味对称拓扑图方法,对相关 W-玻色子的发射与交换过程进行了系统参数化分析。研究发现,拓扑参数之间存在可关联与重组的结构关系,从而实现了首次对七个实验测得分支比的成功理论解释。
此外,研究团队还首次预测了分支比之间的同位旋关系,并提出多个对 SU(3) 味对称性破缺效应敏感的候选衰变过程,为后续实验验证提供了理论依据。预计本研究结果将为 ALICE、Belle 与 LHCb 等实验未来在 Omega−c 重子弱衰变的测量中提供关键指导。
本项研究成果以 “Topological SU(3)f approach for two-body Omega-c weak decays”为题,已正式发表于中科院分区二区期刊 Physical Review D [PRD111, 096013, (2025)]。我院博士生王艳丽为第一作者,赵海军教授为共同作者,萧佑国教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目的资助。值得一提的是,这是该理论团队今年上半年在 Physical Review D 上发表的四篇研究成果之一。