New LHCb pentaquarks as hadrocharmonium states

New LHCb Collaboration results on pentaquarks with hidden charm [1] are discussed. These results fit nicely in the hadrocharmonium pentaquark scenario [2,3]. In the new data the old LHCb pentaquark $P_c(4450)$ splits into two states $P_c(4440)$ and $P_c(4457)$. We interpret these two almost degenerate hadrocharmonium states with $J^P=1/2^-$ and $J^P=3/2^-$ as a result of hyperfine splitting between hadrocharmonium states predicted in [2]. It arises due to QCD multipole interaction between color-singlet hadrocharmonium constituents. We improve the theoretical estimate of hyperfine splitting [2,3] that is compatible with the experimental data. The new $P_c(4312)$ state finds a natural explanation as a bound state of $\chi_{c0}$ and a nucleon, with $I=1/2$, $J^P=1/2^+$ and binding energy 42 MeV. As a bound state of a spin-zero meson and a nucleon, hadrocharmonium pentaquark $P_c(4312)$ does not experience hyperfine splitting. We find a series of hadrocharmonium states in the vicinity of the wide $P_c(4380)$ pentaquark that can explain its apparently large decay width. We compare the hadrocharmonium and molecular pentaquark scenarios and discuss their relative advantages and drawbacks.Comment: 10 page

Pentaquarks with hidden charm as hadroquarkonia

We consider hidden charm pentaquarks as hadroquarkonium states in a QCD inspired approach. Pentaquarks arise naturally as bound states of quarkonia excitations and ordinary baryons. The LHCb $P_c(4450)$ pentaquark is interpreted as a $\psi'$-nucleon bound state with spin-parity $J^P=3/2^-$. The partial decay width $\Gamma(P_c(4450)\to J/\psi+N)\approx 11$ MeV is calculated and turned out to be in agreement with the experimental data for $P_c(4450)$. The $P_c(4450)$ pentaquark is predicted to be a member of one of the two almost degenerate hidden-charm baryon octets with spin-parities $J^{P}=1/2^-,3/2^-$. The masses and decay widths of the octet pentaquarks are calculated. The widths are small and comparable with the width of the $P_c(4450)$ pentaquark, and the masses of the octet pentaquarks satisfy the Gell-Mann-Okubo relation. Interpretation of pentaquarks as loosely bound $\Sigma_c\bar D^*$ and $\Sigma_c^*\bar D^*$ deuteronlike states is also considered. We determine quantum numbers of these bound states and calculate their masses in the one-pion exchange scenario. The hadroquarkonium and molecular approaches to exotic hadrons are compared and the relative advantages and drawbacks of each approach are discussed.Comment: 33 pages, 2 figures, 3, tables; Minor changes, 2 references added; Version published in Eur. Phys. J.

Continuum in the spin excitation spectrum of a Haldane chain, observed by neutron scattering in CsNiCl3

The spin excitation continuum, expected to dominate the low-energy fluctuation spectrum in the Haldane spin chain around the Brillouin zone center, q=0, is directly observed by inelastic magnetic neutron scattering in the S=1 quasi-1D antiferromagnet CsNiCl3. We find that the single mode approximation fails, and that a finite energy width appears in the dynamic correlation function S(q,omega) for q < 0.5pi. The width increases with decreasing q, while S(q,omega) acquires an asymmetric shape qualitatively similar to that predicted for the 2-magnon continuum in the nonlinear sigma-model.Comment: 4 pages, 3 figures, submitted to PR

Active shielding of magnetic field with circular space-time characteristic

Aim. The synthesis of two degree of freedom robust two circuit system of active shielding of magnetic field with circular spacetime characteristic, generated by overhead power lines with "triangle" type of phase conductors arrangements for reducing the magnetic flux density to the sanitary standards level and to reducing the sensitivity of the system to plant parameters uncertainty. Methodology. The synthesis is based on the multi-criteria game decision, in which the payoff vector is calculated on the basis of the Maxwell equations quasi-stationary approximation solutions. The game decision is based on the stochastic particles multiswarm optimization algorithms. The initial parameters for the synthesis by system of active shielding are the location of the overhead power lines with respect to the shielding space, geometry and number of shielding coils, operating currents, as well as the size of the shielding space and magnetic flux density normative value, which should be achieved as a result of shielding. The objective of the synthesis is to determine their number, configuration, spatial arrangementand and shielding coils currents, setting algorithm of the control systems as well as the resulting of the magnetic flux density value at the shielding space. Results. Computer simulation and field experimental research results of two degree of freedom robust two circuit system of active shielding of magnetic field, generated by overhead power lines with «triangle» type of phase conductors arrangements are given. The possibility of initial magnetic flux density level reducing and system sensitivity reducing to the plant parameters uncertainty is shown. Originality. For the first time the synthesis, theoretical and experimental research of two degree of freedom robust two -circuit t system of active shielding of magnetic field generated by single-circuit overhead power line with phase conductors triangular arrangements carried out. Practical value. Practical recommendations from the point of view of the practical implementation on reasonable choice of the spatial arrangement of two shielding coils of robust two -circuit system of active shielding of the magnetic field with circular space-time characteristic generated by single-circuit overhead power line with phase conductors triangular arrangements are given.Цель. Синтез комбинированной робастной двухконтурной системы активного экранирования магнитного поля с круговой пространственно-временной характеристикой, генерируемого одноконтурной воздушной линией электропередачи с треугольным подвесом проводов для снижения индукции магнитного поля до уровня санитарных норм и для снижения чувствительности системы к неопределенности параметров объекта управления. Методология. Синтез основан на решении многокритериальной стохастической игры, в которой векторный выигрыш вычисляется на основании решений уравнений Максвелла в квазистационарном приближении. Решение игры находится на основе алгоритмов стохастической мультиагентной оптимизации мультироем частиц. Исходными параметрами для синтеза системы активного экранирования являются расположение высоковольтной линий электропередачи по отношению к экранируемому пространству, геометрические размеры, количество проводов и рабочие токи линии электропередачи, а также размеры экранируемого пространства и нормативное значение индукции магнитного поля, которое должно быть достигнуто в результате экранирования. Задачей синтеза является определение количества, конфигурации, пространственного расположения и токов экранирующих обмоток, алгоритма работы системы управления, а также результирующего значения индукции магнитного поля в экранируемом пространстве. Результаты. Приводятся результаты теоретических и полевых экспериментальных исследований комбинированной робастной двухконтурной системы активного экранирования магнитного поля, генерируемого воздушной линией электропередачи с треугольным подвесом проводов. Показана возможность снижения уровня индукции исходного магнитного поля внутри экранируемого пространства и снижения чувствительности системы к неопределенностям параметров объекта управления. Оригинальность. Впервые проведены синтез, теоретические и экспериментальные исследования комбинированной робастной двухконтурной системы активного экранирования магнитного поля, генерируемого одноконтурной воздушной линией электропередачи с треугольным подвесом проводов. Практическая ценность. Приводятся практические рекомендации по обоснованному выбору с точки зрения практической реализации пространственного расположения двух экранирующих обмоток двухконтурной робастной системы активного экранирования магнитного поля с круговой пространственно-временной характеристикой, создаваемого одноконтурной воздушной линией электропередачи с треугольным подвесом проводов