Deviation from the exactSU ₃ symmetry in hadronic decays of ψ and contributions of electromagnetic interactions

Summary

It is assumed that hadronic two-body decays of ψ proceed via the ψ-V (V=ρ, ω, ϕ) mixing and that the strong interactions which induce the ψ→V transition are mediated by gluons. The deviations from the exactSU ₃ symmetry in the decays of ψ and the contributions of the amplitudes via the ψ→V transition mediated by a photon are examined semi-phenomenologically by fitting the calculated branching ratios for these decays to the corresponding experimental data. Our results are the following. i) There are sizable deviations (0.3≲β≲0.5) from the exactSU ₃ symmetry in the decays of ψ into two-boson final states. They can be understood in terms of the symmetry-breaking effects in the residues of the vector meson poles. ii) The contributions of the amplitudes via the one-photon intermediate state are neither negligibly small nor dominant (|G(u)/E(u)|≈2.8). iii) The relative phase between the amplitudes via the gluon and the one-photon intermediate states is approximately equal to π/2. By using the values of the parameters estimated in this way, the branching ratios for the decays in which the amplitudes via the one-photon intermediate state dominate (in theSU ₃ symmetry limit) can be predicted. Γ(f→2γ) is also discussed by using the vector meson dominance hypothesis.

Riassunto

Si ammette che i decadimenti adronici a due corpi di ψ avvengono tramite il mescolamento ψ-V (V=ρ, ω, ϕ) e che le interazioni forti che inducono la transizione ψ→V sono mediate da gluoni. Si esaminano semifenomenologicamente le deviazioni dalla simmetria esattaSU ₃ nei decadimenti di ψ e i contributi delle ampiezze con transizione ψ→V mediata da un fotone adattando i rapporti di branca calcolati per questi decadimenti ai corrispondenti dati sperimentali. I risultati sono i seguenti. i) Ci sono deviazioni abbastanza grandi (0.3≲β≲0.5) dalla simmetria esattaSU ₃ nei decadimenti di ψ negli stati finali a due bosoni. Questi possono essere intesi in termini degli effetti di violazione di simmetria nei residui del polo del mesone vettoriale. ii) I contributi delle ampiezze con stato intermedio a un fotone non sono nè piccoli in maniera trasenabile nè dominanti (G|(u)/E(u)|∼2.8). iii) La fase relativa fra le ampiezze attraverso gli stati intermedi con gluoni o ad un fotone è circa uguale a π/2. Usando i valori dei parametri stimati in questo modo, i rapporti di branca per i decadimenti in cui le ampiezze con stato intermedio ad un fotone dominano (nel limite della simmetriaSU ₃) possono essere previsti. Si discute anche Γ(f→2γ) usando l'ipotesi della dominanza del mesone vettoriale.

Резюме

Предполагается, что адронные двух-частичные распады ψ происходят через ψ-V (V=ρ, ω, ϕ) смешивание и что сильные взаимодействия, которые индуцируют ψ→V переход, осуществляются через обмен глюонами. Полу-феноменологически исследуются отклонения от точнойSU ₃ симметрии в распаде ψ и исследуются вклады амплитуд через переход ψ→V, осуществляемый через обмен фотоном, при этом используется подгонка вычисленных отношений ветвей для этих распадов с соответствующими экспериментальными данными. Получены следующие результаты: 1) имеются заметные отклонения (0.3≲β≲0.5) от точнойSU ₃ симметрии в распадах ψ в двух-бозонные конечные состояния. Эти отклонения можно понять в терминах эффектов нарушения симметрии в вычетах в полюсах векторных мезонов. 2) Вклады амплитуд через одно-фотонное промежуточное состояние не являются пренебрежимо малыми, и не являются доминирующими (|G(u)/E(u)|∼2.8). 3) Относительная фаза между амплитудами через глюонное и одно-фотонное промежуточные состояния оказывается приближенно равной π/2. Используя значения параметров, полученные таким образом, можно предсказать отношения ветвей для распадов, в которых амплитуды через одно-фотонное промежуточное состояние доминируют (в пределеSU ₃ симметрии). Используя гипотезу о доминантности вектрного мезона, проводится обсуждение Γ(f→2γ).