超子-核子散射的丈量关于束缚超子-核子相互作用理论模型和了解中子星的“超子疑问”问题很重要。但是,由于超子束流一向受限于试验产值低且寿数时间短,导致超子-核子散射的试验数据十分匮乏。与超子-核子散射试验比较,反超子-核子散射的数据状况愈加糟糕。由于缺少有用的反超子源,迄今没有一点反超子-核子的散射数据,这也导致相关的理论研讨十分有限。因而,反超子-核子散射丈量的完结可添补理论空白,丈量成果也将激起更多的立异性理论用以了解反超子-核子的相互作用。一起,反超子-核子散射数据能够从另一个视点进一步束缚超子-核子相互作用的理论模型。
在本项作业中,研讨团队使用北京正负电子对撞机上BESIII探测器收集的100亿J/ψ案例衰变发生的很多正反Λ超子作为超子源,将束流管冷却油中的氢原子核作为反响的靶资料,研讨了反响进程Λp→Λp和Λ-bar p→Λ-bar p,在Λ/Λ-bar入射动量约为1.074 GeV/c处观测到明显的反响信号,散射角qΛ/Λ-bar在-0.9£cosqΛ/Λ-bar£0.9区间内的反响截面为s(Λp→Λp)=(12.2±1.6stat±1.1syst)和s(Λ-bar p→Λ-bar p)=(17.5±2.1stat±1.6syst) mb。这两个反响进程的微分散射截面也被丈量,关于Λp→Λp反响,仅有细微前向散射趋势,但关于反响Λ-bar p→Λ-bar p,观测到激烈的前向峰。研讨团队还经过外推法提取了反响进程的总截面,为st(Λp→Λp)=(14.2±1.8stat±1.3syst)和st(Λ-bar p→Λ-bar p)=(27.4±3.2stat±2.5syst) mb(图1)。这项作业是初次在试验上研讨反超子-核子散射,这些新的丈量成果为了解正反超子与核子相互作用的理论模型供给了重要的试验输入。
我校张杰磊团队主导完结了本项研讨作业。该作业遭到国家自然科学基金面上项目(12375071)、河南省自然科学基金优秀青年项目(3)和河南大学的支撑。
图1:反响进程Λp→Λp(左图)和Λ-bar p→Λ-bar p(右图)的微分散射截面。
张杰磊,河南大学黄河学者特聘教授,北京谱仪III(BESIII)世界协作组织机构委员会成员,掌管国家自然科学基金项目三项,获批河南省优秀青年科学基金项目。研讨范畴为粒子物理试验,从事BESIII试验上的物理剖析研讨作业,包含奇特强子态、粲偶素衰变、超子与核子相互作用等方面的试验研讨。主导完结一系列有重要影响力的物理剖析作业,以BESIII协作组的名义在世界一流期刊(PRL,PRD,JHEP等)宣布十几篇研讨论文。对奇特强子谱、粲偶素研讨、查验量子色动力学理论预言等粒子物理相关范畴做出重要贡献,多项研讨成果被粒子物理手册《PDG》录入,并屡次在世界会议上做学术报告。