LHCb观测到迷人美介子的一种新衰变模式

LHCb合作最近在arXiv预印本服务器上报告了首次观测到Bc+介子（由两个重夸克b和c组成）衰变为J/ψ魅力反伤害夸克束缚态和一对π+π0。衰变过程显示了一个中间粒子的贡献，一个ρ+介子，它在短时间内形成，然后衰变为π+π0对

Bc+是最重的介子，只能通过一个重夸克的衰变，通过弱相互作用衰变。Bc+衰变为奇数个轻强子和J/ψ（或其他魅力反伤害夸克束缚态，称为“charmonia”）经过深入研究，发现与理论预期显著一致

Bc+衰变为J/ψ和π+π0对是最简单的衰变为charmonium和偶数个轻强子。它以前从未被观测到，主要是因为在LHC质子-质子碰撞环境中，通过衰变为一对光子来精确重建低能π0介子是非常具有挑战性的

Bc的精确测量+→J/ψπ+π0衰变将有助于更好地理解其作为研究Bc介子的其他衰变以及B0介子的罕见衰变的背景源的可能贡献。从理论角度来看，Bc衰变为J/ψ和偶数π介子与τ轻子衰变为偶数π介子和e+e–湮灭为偶数π子密切相关

精确测量ρ质量区内e+e–湮灭为两个π介子（如本文讨论的Bc衰变）对于解释费米实验室g-2实验测量μ介子异常磁偶极矩的结果至关重要，因为低能e+e-湮灭为强子是g-2测量不确定度的重要来源

在过去的30年里，各种理论家计算了Bc+衰变为J/ψπ+的新衰变概率与衰变概率的比值。现在，这些预测最终可以与实验测量结果进行比较：大多数预测与LHCb获得的新结果一致（2.80±0.15±0.11±0.16）

LHC碰撞中产生的大量b夸克和出色的探测器使LHCb能够详细研究Bc+介子的产生、衰变和其他性质。自从Tevatron对撞机的CDF实验发现介子以来，已经观察到18个新的Bc+衰变（有五个以上的标准偏差），所有这些都是由LHCb发现的