Antiproton-proton annihilation into kaons and pions in the momentum region 3 to 4 GeV/c

Summary

A total of 1121 unambiguously identified events of the type$\bar pp \to \bar KKn\pi$ (n=1÷5) at momentum 3.0, 3.6 and 4.0 GeV/c have been analysed, and partial cross-section for the various channels are given. The total cross-sections for annihilation into two kaons with pions is estimated to be (5.1±0.4) mb or 14% of all annihilations. The amounts of resonant K^*(890), ρ, ω and associated K^*K^* production in the various channels are determined. Evidence for the E-meson, a KKπ resonance at 1700 MeV, and a K^*π resonance at 1265 MeV is presented. Study of 955 unfitted events containing two charged particles, a K ⁰₁ and ≥2 neutral secondaries gives rise to a four-standard-deviation peak in a strangeness-zero mass spectrum at (1820±12) MeV with a width (Γ) of (50±23) MeV. The angular distributions favour a peripheral rather than a statistical or core-core model of the annihilation process. The possible usefulness of weighting the various combinations in accord with this observation, to accentuate enhancements in the invariant-mass distribution, is discussed. A method of separating each annihilation into its most likely two-body final-state configuration based on maximizing the four-momentum transfer (u) in the cross-channel is presented as well as some examples of the enhancements in mass spectra obtained using this method.

Riassunto

Si ρ analizzato un totale di 1121 eventi, identificati senza ambiguità del tipo$\bar pp \to \bar KKn\pi$ (n=1÷5) ad impulsi di 3.0, 3.6 e 4.0 Ge V/c, e si danno le sezioni d’urto parziali per i vari canali. Si valuta che la sezione d’urto per l’annichilazione in due kaoni ρ (5.1 ± 0.4) mb o 14% di tutte le annichilazioni. Si è determinato l’ammontare della produzione di risonanza K^*(890), ρ e ω e di produzione associata K^*K^* nei vari canali. Si presentano prove dell’esistenza del mesone E, di una risonanza KKπ a 1700 MeV, e di una risonanza K^*π a 1265 MeV. Lo studio di 955 eventi non adattati contenenti due particelle cariche, un K₁ ⁰ e ≥2 secondari neutri dà origine a un picco di quattro deviazioni normali in uno spettro di massa di stranezza zero a (1820±12) MeV con un’ampiezza (Λ) di (50±25) MeV. Le distribuzioni angolari favoriscono un modello periferico piuttosto che uno statistico o uno nocciolo-nocciolo del processo di annichilazione. Si discute l’utilità di dare un peso alle varie configurazioni in accordo con questo esperimento, per accentuare gli aumenti nella distribuzione della invariabile. Si presenta un metodo per separare ciascuna annichilazione nelle sue più verosimili configurazioni di stato finale di due corpi basato sul procedimento di rendere massimo il quadrimomento trasferito (u) nel canale incrociato assieme ad alcuni esempi degli aumenti degli spettri di massa ottenuti con questo metodo.

Резюме

Было проанализировано всего 1121 недвусмысленно идентифи-цированное событие типа$\bar pp \to \bar KKn\pi$ (n=1÷5) с импульсами 3.0, 3.6 и 4.0 ГзВ/с, и ириводятся парциальные поперечные сечения для различных каналов. Оценивается, что полное поперечное сечение для аннигиляции в два каона с пионами равно (5.1±0.4) мв или 14% от всех аннигилиаций. Определяется количество ресонансных K^*(890), ρ, ω и связанное K^* K^* рождение в различных каналах. Представляется доказательства для Е-мезона, ККπ резонанса при 1700 МэВ, и К⁸π резонанса при 1265 МэВ. Изучение 955 неподходящих событий, содержащих две заряженных чаьтицы, К₁ ⁰ и ≥2 нейтральных вторичных частицы создает пик в четыре стадартных отклонения в спектре мссс с нулевой странностью при (1820±12) МэВ и с ширинойГ=(50±23) МэВ. Угловые распределения отдают предпочтение скорее периферическй модели, чем статистической или модели твердых сердцевин для процесса аннигиляции. Обсуждается возможная пригодность взвешивания различных комбинации, в соответствии с зтим наблюдением, чтобы выделить увеличение в инвариантном распределении масс. Представлен метод разделения каждой аннигиляции в ее наиболее вероятную конфитурацию для двухчастичного конечного состояния, основанную на максимизации передаваемго четырехимпеляса (u) в поперечном канапе, а также и некоторые примеры для увеличений в спектрх масс, которые получены с помощью этого метпда.