Xi barión
| Composición |
|
|---|---|
| Estadística | Fermiónico |
| Familia | Bariones |
| Interacciones | Fuerte , débil , electromagnético y gravitacional. |
| Tipos | 2 |
| Masa | |
| Girar | 1 ⁄ 2 |
| Extrañeza | -2 |
| Isospín | 1 ⁄ 2 |
Los bariones Xi o partículas en cascada son una familia de partículas hadrónicas subatómicas que tienen el símbolo Ξ y pueden tener una carga eléctrica ( Q ) de +2 e , +1 e , 0 o −1 e , donde e es la carga elemental .
Como todos los bariones convencionales , las partículas Ξ contienen tres quarks . Los bariones Ξ , en particular, contienen un quark up o un quark down y otros dos quarks más masivos. Los dos quarks más masivos son dos cualesquiera de los siguientes: strange , charm o bottom (se permiten dobles). Para la notación, se supone que los dos quarks pesados en Ξ son ambos strange ; se añaden los subíndices "c" y "b" por cada quark charm o bottom aún más pesado que reemplace a uno de los dos presuntos quarks strange .
Históricamente se las llama partículas en cascada debido a su estado inestable; por lo general se observa que se desintegran rápidamente en partículas más ligeras, a través de una cadena de desintegraciones (desintegraciones en cascada). [2] El primer descubrimiento de un barión Xi cargado fue en experimentos de rayos cósmicos por el grupo de Manchester en 1952. [3] El primer descubrimiento de la partícula Xi neutra fue en el Laboratorio Lawrence Berkeley en 1959. [4] También se observó como un producto hijo de la desintegración del barión omega (
Ohmio−
) observado en el Laboratorio Nacional de Brookhaven en 1964. [2] El espectro Xi es importante para la cromodinámica cuántica no perturbativa (QCD), como la QCD en red . [ ¿Por qué? ]
Historia
El
Oh-b
La partícula también se conoce como partícula de cascada B y contiene quarks de las tres familias. Fue descubierta por los experimentos DØ y CDF en Fermilab . El descubrimiento se anunció el 12 de junio de 2007. Fue la primera partícula conocida compuesta de quarks de las tres generaciones de quarks , es decir, un quark down , un quark strange y un quark bottom . Las colaboraciones DØ y CDF informaron las masas consistentes del nuevo estado. La masa promedio mundial de Particle Data Group es5,7924 ± 0,0030 GeV/ c 2 .
Para la notación, se supone que los dos quarks pesados son extraños , lo que se denota por un simple Ξ ; se agrega un subíndice "c" para cada quark charm constituyente y una "b" para cada quark bottom . Por lo tanto , Ξ c , Ξ b , Ξ cc , Ξ cb , etc. A menos que se especifique , el contenido de quarks no up/down de los bariones Xi es extraño (es decir, hay un quark up o down y dos quarks extraños). Sin embargo, un
Oh0b
contiene un quark up, uno strange y uno bottom, mientras que un
Oh0
bbcontiene un quark up y dos bottom.
En 2012, el experimento CMS del Gran Colisionador de Hadrones detectó una
Oh∗0
bbarión (masa reportada5945 ± 2,8 MeV/ c 2 ). [5] [6] (Aquí, "*" indica un decuplete bariónico ). El experimento LHCb en el CERN descubrió dos nuevos bariones Xi en 2014:
Ξ′-b
y
Oh∗−
b. [7]
En 2017, los investigadores del LHCb informaron sobre otro barión Xi: el doblemente encantado.
Oh++
cc barión, que consta de dos quarks charm pesados y un quark up. La masa de
Oh++
cces aproximadamente 3,8 veces la de un protón . [8] [9]
Lista de bariones Xi
Los valores de isospín y espín entre paréntesis no han sido establecidos firmemente por experimentos, pero son predichos por el modelo de quarks y son consistentes con las mediciones.
| Partícula | Símbolo | Constituir | Masa en reposo ( MeV / c2 ) | Isospín , yo | Giro , paridad , J P | Q | S | do | B | Vida media ( s ) | Se desintegra en |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Xi [14] | Oh0 | tú s s | 1 314 .86 ± 0.20 | 1/2 | 1/2 (+) | 0 | -2 | 0 | 0 | (2,90 ± 0,09) × 10 −10 | O0 + π0 |
| Xi [15] | Oh− | d s s | 1 321 .71 ± 0.07 | 1/2 | 1/2 (+) | -1 | -2 | 0 | 0 | (1,639 ± 0,015) × 10 −10 | O0 + π− |
| Resonancia Xi [16] | Oh0 (1530) | tú s s | 1 531 .80 ± 0.32 | 1/2 | 3/2 + | 0 | -2 | 0 | 0 | (7,2 ± 0,4) × 10 −23 [a] | Oh + π |
| Resonancia Xi [16] | Oh− (1530) | d s s | 1 535 .0 ± 0.6 | 1/2 | 3/2 + | -1 | -2 | 0 | 0 | 6.6+1,6 -1,0× 10 −23 [a] | Oh + π |
| Xi encantada [17] | Oh+ c | tú s do | 2 467,9 ± 0,4 | 1/2 | ( 1/2 + ) | +1 | -1 | +1 | 0 | (4,42 ± 0,26) × 10 −13 | Ver modos de desintegración de Ξ+c |
| Xi encantada [17] | Oh0 c | d s do | 2 471 .0 ± 0.4 | 1/2 | ( 1/2 + ) | 0 | -1 | +1 | 0 | 1.12+0,13 -0,10× 10 −13 | Ver modos de desintegración de Ξ0c |
| resonancia Xi encantada [17] | Ξ′+ c | tú s do | 2 575,7 ± 3,1 | 1/2 | ( 1/2 + ) | +1 | -1 | +1 | 0 | Oh+ c+ gamma (Visto) | |
| resonancia Xi encantada [17] | Ξ′0 c | d s do | 2 578,0 ± 2,9 | 1/2 | ( 1/2 + ) | 0 | -1 | +1 | 0 | Oh0 c+ gamma (Visto) | |
| Xi doblemente encantado [8] | Oh++ cc | tú do do | 3 621 ,40 ± 0,72 ± 0,27 ± 0,14 | ( 1/2 ) | ( 1/2 + ) | +2 | 0 | +2 | 0 | 0,256+0,024 −0,022 ±0,014×10 −12 [18] | O+ c+ K− + π+ + π+ |
| Xi doblemente encantado [b] [19] | Oh+ cc | d do do | 3 518,9 ± 0,9 [b ] | ( 1/2 ) | ( 1/2 + ) | +1 | 0 | +2 | 0 | <3,3 × 10 −14 [b] | O+ c+ K− + π+ [e] o pag+ + D+ + K− [mi] |
| parte inferior Xi [20] | Oh0b | tú s b | 5792 ± 3 | ( 1/2 ) | ( 1/2 + ) | 0 | -1 | 0 | -1 | 1.42+0,28 -0,24× 10 −12 [c] | Ver modos de desintegración de Ξb |
| Fondo Xi o Cascada B [10] [13] [20] | Oh-b | d s b | 5 792,9 ± 3,0 | ( 1/2 ) | ( 1/2 + ) | -1 | -1 | 0 | -1 | 1,42 × 10 −12 | Ver modos de desintegración de Ξb ( Oh− + J/ψ También se vio) |
| Ξ′-b [21] | d s b | 5 935 ,02 ± 0,02 ± 0,01 ± 0,50 | 1/2+ | -1 | -1 | 0 | -1 | >8 × 10 −21 [b] [a] | |||
| Oh∗− b[21] | d s b | 5 955 ,33 ± 0,12 ± 0,06 ± 0,50 | 3/2+ | -1 | -1 | 0 | -1 | (3,99 ± 0,75 ± 0,25) × 10 −22 [a] | |||
| Oh b(6227) − [22] | d s b | 6 226 .9 ± 2.0 ± 0.3 ± 0.2 | -1 | -1 | 0 | -1 | 3.64+1,55 -0,84 ±0,36×10 −23 [a] | O b+ K− Oh0b + π− | |||
| doble fondo Xi [d] | Oh0 bb | tú b b | ( 1/2 ) | ( 1/2 + ) | 0 | 0 | 0 | -2 | |||
| doble fondo Xi [d] | Oh- cama y desayuno | d b b | ( 1/2 ) | ( 1/2 + ) | -1 | 0 | 0 | -2 | |||
| Fondo encantado Xi [d] | Oh+ cb | tú do b | ( 1/2 ) | ( 1/2 ) + | +1 | 0 | +1 | -1 | |||
| Fondo encantado Xi [d] | Oh0cb | d do b | ( 1/2 ) | ( 1/2 + ) | 0 | 0 | +1 | -1 |
- Notas de la tabla
- ^ abcde Se informó el ancho de resonancia ( Γ ) para esta especie. Aquí la conversión τ = es/Γ se da en su lugar.
- ^ abcd Existe cierta controversia sobre estos datos. Ver referencias
- ^ En realidad, se trata de una medida de la vida media de los b-bariones que se desintegran en un chorro que contiene un átomo del mismo signo.
Oh
±
ℓ
± par. Se supone que la mezcla es principalmente
Oh
b, con algunos
O
b. - ^ abcd No se ha observado ni indicado ninguna partícula (o cantidad, es decir, el espín).
Véase también
- Delta barión
- Hiperón
- Barión lambda
- Lista de bariones
- Lista de mesones
- Lista de partículas
- Nucleón
- Barión omega
- Barión sigma
- Cronología de los descubrimientos de partículas
Referencias
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Enlaces externos
- Listados de partículas Xi (informe). Particle Data Group . Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2012. Consultado el 31 de julio de 2007 .
- "Observación directa del extraño barión b Xi(b)-". Universidad de Stanford .
- "Los físicos del Fermilab descubren un barión de "triple pala"" (Nota de prensa). Fermilab . 2007-06-18 . Consultado el 2007-06-18 .
- "Bariones b consecutivos en Batavia" (Nota de prensa). Fermilab . 2007-06-25 . Consultado el 2007-06-25 .
- "Observación y medición de la masa del barión Xi(b)-". Universidad de Stanford .
