A Diagrammatic Analysis of Two-Body Charmed Baryon Decays with Flavor Symmetry

Abstract

A bstract We study the two-body anti-triplet charmed baryon decays based on the diagrammatic approach with SU(3) flavor symmetry. We extract the two W -exchange effects as E B and E' that contribute to the $$ {\Lambda}_c^{+}\to {\Xi}^0{K}^{+} $$ <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:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math> decay, together with the relative phases, where E B gives the main contribution. Besides, we find that $$ \mathcal{B}\left({\Lambda}_c^{+}\to p{\pi}^0\right)=\left({0.8}_{-0.8}^{+0.9}\right)\times {10}^{-4} $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:msubsup> <mml:mn>0.8</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>0.8</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>0.9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mfenced> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>4</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> ,which is within the experimental upper bound. Particularly, we obtain $$ \mathcal{B}\left({\Xi}_c^{+}\to {\Xi}^0{\pi}^{+}\right)=\left(9.3\pm 3.6\right)\times {10}^{-3} $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <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>Ξ</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>9.3</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>3.6</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <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:math> , $$ \mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+},{\Lambda}^0{\overline{K}}^0\right)=\left(19.3\pm 2.8,8.3\pm 5.0\right)\times {10}^{-2} $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mover> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>19.3</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>2.8</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn>8.3</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>5.0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> and $$ \mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{K}^{+}\right)=\left(5.6\pm 0.8\right)\times {10}^{-4} $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>Ξ</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>K</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>5.6</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.8</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>4</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> , which all agree with the data. For the singly Cabibbo suppressed $$ {\Lambda}_c^{+} $$ <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> decays, we predict that $$ \mathcal{B}\left({\Lambda}_c^{+}\to n{\pi}^{+}, p\eta \hbox{'},{\Sigma}^{+}{K}^0\right)=\left(7.7\pm 2.0,7.1\pm 1.4,19.1\pm 4.8\right)\times 10-4 $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>Λ</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>n</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>pη</mml:mi>

Topics & Concepts