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Xi barión

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 .

Al igual que 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 supuestos 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
O-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 , denotados 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
O0b
​contiene un quark up, uno strange y uno bottom, mientras que un
O0
bbcontiene un quark up y dos bottom.

En 2012, el experimento CMS del Gran Colisionador de Hadrones detectó una
O∗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
O∗−
b. [7]

En 2017, los investigadores del LHCb informaron sobre otro barión Xi: el doblemente encantado.
O++
cc barión, que consta de dos quarks charm pesados ​​y un quark up. La masa de
O++
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.

Notas de la tabla
  1. ^ abcde Se informó el ancho de resonancia ( Γ ) para esta especie. Aquí la conversión τ =  ⁠Yo/Γ⁠ se da en su lugar.
  2. ^ abcd Existe cierta controversia sobre estos datos. Ver referencias
  3. ^ 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.
    O
    ±
    ℓ
    ±     par. Se supone que la mezcla es principalmente
    O
    b    ,     con algunos
    O
    b    .
  4. ^ abcd No se ha observado ni indicado ninguna partícula (o cantidad, es decir, el espín).

Véase también

Referencias

  1. ^ Zyla, PA; et al. (Grupo de Datos de Partículas) (2020). "Revisión de la Física de Partículas". Progreso de la Física Teórica y Experimental . 2020 (8): 083C01. doi : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 11585/772320 .
  2. ^ ab Nave, R. "El barión Xi". HyperPhysics . Consultado el 4 de abril de 2013 .
  3. ^ Armenteros, R.; et al. (Grupo de Manchester) (1952). "Las propiedades de las partículas V cargadas". Revista filosófica . 43 (341): 597. doi :10.1080/14786440608520216.
  4. ^ Alvarez, LW; et al. (1959). "Evento hiperónico en cascada neutral". Physical Review Letters . 2 (5): 215. Bibcode :1959PhRvL...2..215A. doi :10.1103/PhysRevLett.2.215.
  5. ^ Simpson, C. (28 de abril de 2013). «Nueva partícula descubierta con la máquina del bosón de Higgs». The Atlantic Wire . Consultado el 4 de abril de 2013 .
  6. ^ Chatrchyan, S.; et al. ( CMS Collaboration ) (2012). "Observación de un nuevo barión Ξ b ". Physical Review Letters . 108 (25): 252002. arXiv : 1204.5955 . Bibcode :2012PhRvL.108y2002C. doi :10.1103/PhysRevLett.108.252002. PMID  23004588. S2CID  119204847.
  7. ^ "El experimento LHCb observa dos nuevas partículas bariónicas nunca antes vistas" (Nota de prensa). Berna, Suiza: CERN . 19 de noviembre de 2014.
  8. ^ ab "El experimento LHCb se complace en anunciar la observación de una nueva partícula con dos quarks pesados" (Nota de prensa). CERN . 2017-07-06 . Consultado el 2017-07-06 .
  9. ^ Chang, Kenneth (6 de julio de 2017). «Los físicos del CERN encuentran una partícula con una doble dosis de encanto». The New York Times . ISSN  0362-4331 . Consultado el 8 de julio de 2017 .
  10. ^ ab Abazov, V.; et al. ( Colaboración D0 ) (2007). "Observación directa del extraño barión b
    O-b
    ​    ". Physical Review Letters . 99 (5): 52001. arXiv : 0706.1690 . Código Bibliográfico :2007PhRvL..99e2001A. doi :10.1103/PhysRevLett.99.052001. hdl :10211.3/194385. PMID  17930744. S2CID  11568965.
  11. ^ "Los físicos del Fermilab descubren un barión de "triple bola"" (Nota de prensa). Fermilab . 13 de junio de 2007 . Consultado el 14 de junio de 2007 .
  12. ^ "Bariones b consecutivos en Batavia" (Nota de prensa). Fermilab . 25 de junio de 2007. Consultado el 25 de junio de 2007 .
  13. ^ ab Aaltonen, T.; et al. ( CDF Collaboration ) (2007). "Observación y medición de masa del barión Ξ-b
    ​    ". Physical Review Letters . 99 (5): 52002. arXiv : 0707.0589 . Código Bibliográfico :2007PhRvL..99e2002A. doi :10.1103/PhysRevLett.99.052002. hdl :10261/8530. PMID  17930745. S2CID  45025038.
  14. ^ Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Listados de partículas – Xi0" (PDF) . Journal of Physics G. 33 ( 1): 1–1232]. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode :2006JPhG...33....1Y. doi :10.1088/0954-3899/33/1/001.
  15. ^ Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Listados de partículas – Xi−" (PDF) . Journal of Physics G . 33 (1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode :2006JPhG...33....1Y. doi :10.1088/0954-3899/33/1/001.
  16. ^ ab Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Listados de partículas – Xi(1530)" (PDF) . Journal of Physics G . 33 (1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode :2006JPhG...33....1Y. doi :10.1088/0954-3899/33/1/001.
  17. ^ abcd Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Listados de partículas: bariones encantados" (PDF) . Journal of Physics G . 33 (1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode :2006JPhG...33....1Y. doi :10.1088/0954-3899/33/1/001.
  18. ^ "Partícula de larga vida y doblemente encantada". Actualizaciones. CERN . Mayo de 2018.
  19. ^ Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Listados de partículas – Ξ+cc" (PDF) . Journal of Physics G . 33 (1): 1. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode :2006JPhG...33....1Y. doi :10.1088/0954-3899/33/1/001.
  20. ^ ab Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Listados de partículas – Xib" (PDF) . Journal of Physics G . 33 (1): 1–1232. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode :2006JPhG...33....1Y. doi :10.1088/0954-3899/33/1/001.
  21. ^ ab Aaij, R.; et al. ( Colaboración LHCb ) (2015). "Observación de dos nuevos Ξ-b
    ​    resonancias bariónicas". Physical Review Letters . 114 (6): 062004. arXiv : 1411.4849 . Código Bibliográfico :2015PhRvL.114f2004A. doi :10.1103/PhysRevLett.114.062004. PMID  25723210. S2CID  6055559.
  22. ^ Aaij, R.; et al. (CMS Collaboration) (2018). "Observación de un nuevo Ξ-b
    ​    resonancia". Physical Review Letters . 121 (72002): 072002. arXiv : 1805.09418 . Código Bibliográfico :2018PhRvL.121g2002A. doi :10.1103/PhysRevLett.121.072002. PMID  30169090. S2CID  52139397.

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