Investigation of the 𝝅𝑫∗𝑫∗ Three Meson System by the Fixed Center Approximation to the Faddeev Equation


AKARSU M. A., BAYAR M.

Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.28, no.2, pp.161-166, 2024 (Peer-Reviewed Journal) identifier

Abstract

In this study, the 𝜋𝐷∗𝐷∗ three meson system is calculated in unitary chiral perturbation theory using the fixed center approximation to the Faddeev equation. In this method, two particles are taken as a cluster and the third particle is scattered from this cluster to search for the three particle system. In this calculation, the 𝐷∗𝐷∗ state was taken as a cluster and the scattering of the pion from this cluster was analyzed. The scattering of the pion from the first particle of the cluster (𝜋𝐷∗) and the scattering of the pion from the second particle of the cluster ( 𝜋𝐷∗ ) were calculated by solving the Bethe-Salpeter equation in the isospin basis in the unitary chiral perturbation theory in coupled channels. As a result of our calculations, we obtained a quasi-bound state with isospin Ι=1, mass 4156 MeV and width about 130 MeV. The peak was associated with the X(4160) meson with a mass of 4153−35 +23 MeV and a width of 136−35 +60 MeV.
Hadron fiziğinin teorisi kuantum renk dinamiğidir. Kuantum renk dinamiğinde güçlü çiftlenim sabiti orta ve düşük enerji bölgesinde neredeyse sonsuza gitmektedir. Bu nedenle kuarklar hadronlar içerisinde hapsolmuşlardır. Kuark hapsinin gerçekleştiği enerji bölgesinde pertürbasyon teorisi kullanılamaz bundan dolayı pertürbatif olmayan yöntemlere ihtiyaç vardır. Kiral pertürbasyon teorisi bu yöntemlerin en güçlülerinden biridir. Bu çalışmada üniter kiral pertürbasyon teorisinde üç mezon durumu araştırıldı. πD^* ¯D^* üç parçacık molekül durumunu Faddeev Denklemini sabit merkez yaklaşıklığı yöntemini kullanarak çözdüldü. İki parçacık D^* ¯D^*durumunu küme olarak alındı ve üçüncü parçacık olan π (pion) bu kümeden saçtırıldı. Yaptığımız hesapların sonucunda izospin Ι=1 olan, kütlesi 4156 MeV ve genişliği yaklaşık 130 MeV olan yarı bağlı durum elde edildi. Bulduğumuz pik; 4153−35 +23 MeV kütleli ve 136−35 +60 MeV genişliğe sahip olan X(4160) mezonu ile ilişkilendirildi.