Partículas subatómicas; bariones con contenido atípico de quarks
En física de partículas , los bariones exóticos son un tipo de hadrones (estados ligados de quarks y gluones ) con espín semientero , pero con un contenido de quarks diferente a los tres quarks ( qqq ) presentes en los bariones convencionales . Un ejemplo serían los pentaquarks , formados por cuatro quarks y un antiquark ( qqqqq̅ ).
Hasta ahora, los únicos bariones exóticos observados son los pentaquarks P c (4380) + , P c (4450) + descubierto en 2015, [1] P c (4312) + en 2019 [2] y PΛψs
(4338) 0 en 2022 por la colaboración LHCb . [3]
Se han conjeturado varios tipos de bariones exóticos que requieren física más allá del Modelo Estándar para explicar anomalías experimentales específicas. No hay evidencia experimental independiente de ninguna de estas partículas. Un ejemplo son los bariones R supersimétricos , [4] que son estados ligados de 3 quarks y un gluino . El barión R más ligero se denota como S0
y consta de un quark up, un quark down, un quark strange y un gluino. Se espera que esta partícula tenga una vida larga o sea estable y se la ha invocado para explicar los rayos cósmicos de energía ultraalta . [5] [6] Los bariones exóticos estables también son candidatos para la materia oscura que interactúa fuertemente .
El futurólogo Ray Kurzweil ha especulado que para finales del siglo XXI podría ser posible, mediante el uso de la femtotecnología, crear nuevos elementos químicos compuestos de bariones exóticos que eventualmente constituirían una nueva tabla periódica de elementos en la que los elementos tendrían propiedades completamente diferentes a los elementos químicos regulares. [7]
Referencias
- ^ R. Aaij y otros. ( Colaboración LHCb ) (2015). "Observación de resonancias J/ψp consistentes con estados de pentaquark en Λ0b
→J/ψK − p se desintegra". Physical Review Letters . 115 (7): 072001. arXiv : 1507.03414 . Código Bibliográfico :2015PhRvL.115g2001A. doi :10.1103/PhysRevLett.115.072001. PMID 26317714. S2CID 119204136. - ^ R. Aaij et al. ( Colaboración LHCb ) (2019). "Observación de un estado pentaquark estrecho, P c (4312) + , y de la estructura de dos picos del P c (4450) + ". Physical Review Letters . 122 (22): 222001. arXiv : 1904.03947 . doi :10.1103/PhysRevLett.122.222001. PMID 31283265. S2CID 102351520.
- ^ "Observación de un pentaquark extraño, un tetraquark doblemente cargado y su compañero neutro". 5 de julio de 2022 . Consultado el 5 de julio de 2022 .
- ^ GR Farrar (1996). "Detección de hadrones que contienen gluino". Physical Review Letters . 76 (22): 4111–4114. arXiv : hep-ph/9603271 . Código Bibliográfico :1996PhRvL..76.4111F. doi :10.1103/PhysRevLett.76.4111. PMID 10061204. S2CID 2814128.
- ^ D. Chung; GR Farrar; EW Kolb (1998). "¿Son los rayos cósmicos de energía ultraalta señales de supersimetría?" (PDF) . Physical Review D. 57 ( 8): 4606. arXiv : astro-ph/9707036 . Bibcode :1998PhRvD..57.4606C. doi :10.1103/PhysRevD.57.4606. S2CID 44780458.
- ^ IFM Albuquerque; G. Farrar; EW Kolb (1999). "Hadrones masivos exóticos y rayos cósmicos de energía ultraalta". Physical Review D . 59 (1): 015021. arXiv : hep-ph/9805288 . Código Bibliográfico :1998PhRvD..59a5021A. doi :10.1103/PhysRevD.59.015021.
- ^ Kurzweil, Ray La era de las máquinas espirituales 1999
