Los bariones Delta (o bariones Δ , también llamados resonancias Delta ) son una familia de partículas subatómicas formadas por tres quarks arriba o abajo (quarks u o d), los mismos quarks constituyentes que forman los más familiares protones y neutrones .
Existen cuatro bariones Δ estrechamente relacionados :
Δ++
(quarks constituyentes: uuu),
Δ+
(uu),
Δ0
(udd), y
Δ−
(ddd), que respectivamente llevan una carga eléctrica de+2 mi ,+1 mi ,0 e , y−1 mi .
Los Δ bariones tienen una masa de aproximadamente1232 MeV / c2 ; _ su tercer componente de isospin y se requiere que tengan un giro intrínseco de 3 /2o superior (unidades semienteros). Los nucleones ordinarios (símbolo N, que significa protón o neutrón ), por el contrario, tienen una masa de aproximadamente939 MeV/ c 2 , y tanto el espín intrínseco como el isospín de1/ 2 . El
Δ+
(uud) y
Δ0
(udd) las partículas son excitaciones de espín de mayor masa del protón (
norte+
, uud) y neutrones (
norte0
, udd), respectivamente.
El
Δ++
y
Δ−
, sin embargo, no tienen análogos directos de nucleones: por ejemplo, aunque sus cargas son idénticas y sus masas similares, los
Δ−
(ddd), no está estrechamente relacionado con el antiprotón (
pag
, uud ).
Los estados Delta discutidos aquí son sólo las excitaciones cuánticas de menor masa del protón y el neutrón. En giros más altos , aparecen estados Delta de mayor masa adicionales, todos definidos por tener constante 3 /2o 1 /2 isospin (dependiendo de la carga), pero con giro 3 /2, 5 /2, 7 /2, ..., 11 /2multiplicado por ħ . Se puede encontrar una lista completa de todas las propiedades de todos estos estados en Beringer et al . (2013). [1]
También existen estados Delta antipartículas con cargas opuestas, formados por los correspondientes antiquarks.
Los estados se establecieron experimentalmente en el ciclotrón de la Universidad de Chicago [2] [3]
y en el sincrociclotrón del Instituto Carnegie de Tecnología [4]
a mediados de la década de 1950 utilizando piones positivos acelerados en objetivos de hidrógeno. La existencia de la
Δ++
, con su inusual carga eléctrica de+2 e , fue una pista crucial en el desarrollo del modelo de quarks .
Los estados Delta se crean cuando una sonda suficientemente energética (como un fotón , un electrón , un neutrino o un pión ) incide sobre un protón o un neutrón, o posiblemente mediante la colisión de un par de nucleones suficientemente energéticos.
Todos los Δ bariones con masa cercana1.232 MeV se desintegran rápidamente mediante una fuerte interacción en un nucleón ( protón o neutrón ) y un pión con la carga adecuada. Las probabilidades relativas de los estados de carga finales permitidos están dadas por sus respectivos acoplamientos de isospin . Más raramente y más lentamente, el
Δ+
puede descomponerse en un protón y un fotón y el
Δ0
puede desintegrarse en un neutrón y un fotón .
[a] ^ PDG informa el ancho de resonancia (Γ). Aquí se da la conversión .
