En física de partículas , un diquark , o correlación/agrupamiento de diquarks , es un estado hipotético de dos quarks agrupados dentro de un barión (que consta de tres quarks) (Lichtenberg 1982). Los modelos correspondientes de bariones se denominan modelos quark-diquark . El diquark se trata a menudo como una única partícula subatómica con la que el tercer quark interactúa a través de la interacción fuerte . La existencia de diquarks dentro de los nucleones es una cuestión controvertida, pero ayuda a explicar algunas propiedades de los nucleones y a reproducir datos experimentales sensibles a la estructura de los nucleones. También se han propuesto pares diquark-antidiquark para partículas anómalas como el X(3872) . [1] [2]
Las fuerzas entre los dos quarks en un diquark son atractivas cuando tanto los colores como los espines son antisimétricos. [ Aclaración necesaria ] Cuando ambos quarks están correlacionados de esta manera, tienden a formar una configuración de energía muy baja. Esta configuración de energía baja se conoce como diquark. [3]
Muchos científicos sostienen la teoría de que un diquark no debería considerarse una partícula. Aunque pueden contener dos quarks, no son neutros en cuanto al color y, por lo tanto, no pueden existir como estados ligados aislados. Por lo tanto, tienden a flotar libremente dentro de los hadrones como entidades compuestas; mientras flotan libremente, tienen un tamaño de aproximadamente1 fm . Resulta que este también es el mismo tamaño que el propio hadrón.
Los diquarks son los bloques conceptuales que construyen el sistema y, como tales, proporcionan a los científicos un principio de ordenación para los estados más importantes del espectro hadrónico. Existen muchas pruebas diferentes que demuestran que los diquarks son fundamentales en la estructura de los hadrones. Una de las pruebas más convincentes proviene de un estudio reciente sobre bariones. En este estudio, el barión tenía un quark pesado y dos ligeros. Dado que el quark pesado es inerte, [ aclaración necesaria ] los científicos pudieron discernir las propiedades de las diferentes configuraciones de quarks en el espectro hadrónico. [ aclaración necesaria ]
Se realizó un experimento utilizando diquarks en un intento de estudiar los bariones Λ y Σ que se producen en la creación de hadrones creados por quarks de movimiento rápido. En el experimento, los quarks ionizaron el área de vacío. Esto produjo los pares quark-antiquark, que luego se convirtieron en mesones . Al generar un barión mediante el ensamblaje de quarks, es útil si los quarks primero forman un estado estable de dos quarks. El Λ y el Σ se crean como resultado de los quarks up , down y strange . Los científicos [ ¿quiénes? ] descubrieron que el Λ contiene el diquark [ud], sin embargo, el Σ no. A partir de este experimento, los científicos dedujeron que los bariones Λ son más comunes [ aclaración necesaria ] que los bariones Σ, y de hecho son más comunes por un factor de 10.