Los bariones delta (o bariones Δ , también llamados resonancias delta ) son una familia de partículas subatómicas formadas por tres quarks up o down (quarks u o d), los mismos quarks constituyentes que forman los más conocidos protones y neutrones .
Existen cuatro bariones Δ estrechamente relacionados :
Δ++
(quarks constituyentes: uuu),
Δ+
(uud),
Δ0
(udd), y
Δ−
(ddd), que respectivamente llevan una carga eléctrica de+2 y ,+1 y ,0 e , y−1 mi .
Los bariones Δ tienen una masa de aproximadamente1 232 MeV/ c 2 ; su tercer componente de isospín y se requiere que tengan un espín intrínseco de 3 /2 o superior (unidades semienteras). 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 de 1/ 2 . El
Δ+
(uud) y
Δ0
Las partículas (udd) son excitaciones de espín de mayor masa del protón (
norte+
, uud) y neutrón (
norte0
, udd), respectivamente.
El
Δ++
y
Δ−
, sin embargo, no tienen análogos nucleónicos directos: por ejemplo, aunque sus cargas son idénticas y sus masas son similares,
Δ−
(ddd), no está estrechamente relacionado con el antiprotón (
pag
, uud ).
Los estados delta que se analizan aquí son solo las excitaciones cuánticas de menor masa del protón y el neutrón. A espines más altos , aparecen estados delta adicionales de mayor masa, todos definidos por tener constantes 3 /2 o 1 /2 isospín (dependiendo de la carga), pero con espín 3 /2 , 5 /2 , 7 /2 , ..., 11 /2 multiplicado 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 antipartículas Delta con cargas opuestas, formados por los antiquarks correspondientes.
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 sobre objetivos de hidrógeno. La existencia de los
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 por la colisión de un par de nucleones suficientemente energéticos.
Todos los bariones Δ con masa cercana1 232 MeV se desintegran rápidamente a través de la interacción fuerte en un nucleón ( protón o neutrón ) y un pión de carga apropiada. Las probabilidades relativas de los estados de carga final permitidos están dadas por sus respectivos acoplamientos de isospín . Más raramente, el
Δ+
puede desintegrarse 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 proporciona la conversión .
