Two-body charmed baryon decays involving decuplet baryon in the quark-diagram scheme

Abstract

Abstract In the quark-diagram scheme, we study the charmed baryon decays of $$\mathbf{B}_c\rightarrow \mathbf{B}^* M$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:msup> <mml:mi>M</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> , where $$\mathbf{B}_c$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> </mml:msub> </mml:math> is $$\Lambda _c^+$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math> or $$\Xi _c^{+(0)}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> , together with $$\mathbf{B}^*$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:msup> </mml:math> ( M ) the decuplet baryon (pseudoscalar meson). It is found that only two W -exchange processes are allowed to contribute to $$\mathbf{B}_c\rightarrow \mathbf{B}^* M$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:msup> <mml:mi>M</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> . Particularly, we predict $${\mathcal {B}}(\Lambda _c^+ \rightarrow \Sigma ^{*0(+)} \pi ^{+(0)})=(2.8\pm 0.4)\times 10^{-3}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>Σ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mrow/> <mml:mo>∗</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>2.8</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.4</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> , which respects the isospin symmetry. Besides, we take into account the SU (3) flavor symmetry breaking, in order to explain the observation of $${\mathcal {B}}(\Lambda _c^+\rightarrow \Sigma ^{*+}\eta )$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>Σ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mrow/> <mml:mo>∗</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi>η</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> . For the decays involving $$\Delta ^{++}(uuu)$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>Δ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:mi>u</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> , we predict $${\mathcal {B}}(\Lambda _c^+\rightarrow \Delta ^{++} \pi ^-,\Xi _c^+ \rightarrow \Delta ^{++} K^-) =(7.0\pm 1.4,13.5\pm 2.7)\times 10^{-4}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>Δ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>Δ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>7.0</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>1.4</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>13.5</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo>

Topics & Concepts