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Articulo de referencia

barión Xi

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Los bariones Xi o partículas de 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 .   

Como todos los bariones convencionales , las partículas Ξ contienen tres quarks . Los bariones Ξ , en particular, contienen un quark arriba o uno abajo y otros dos quarks más masivos. Los dos quarks más masivos son cualesquiera dos de los quarks extraño , encanto o fondo (se permiten dobles). Para la notación, se asume que los dos quarks pesados ​​en el Ξ son extraños ; se añaden los subíndices "c" y "b" por cada quark encanto o fondo aún más pesado que reemplace a uno de los dos supuestos quarks extraños .

Históricamente se les llama partículas de cascada debido a su estado inestable; normalmente 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 ( Ω −) 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 la red .

Historia

La partícula Ξ − b también se conoce como partícula B en cascada  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 por quarks de las tres generaciones de quarks : 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 del Particle Data Group es5,7924 ± 0,0030  GeV / c² .

Para la notación, se asume que los dos quarks pesados ​​son extraños , denotados por una simple Ξ  ; se añade un subíndice "c" para cada quark encanto constituyente y un "b" para cada quark fondo . Por lo tanto , Ξ c , Ξ b , Ξ cc , Ξ cb , etc. A menos que se especifique lo contrario , el contenido de quarks que no son up/down de los bariones Xi es extraño (es decir, hay un quark up o down y dos quarks extraños). Sin embargo, un Ξ 0 b contiene un quark up, un quark extraño y un quark fondo, mientras que un Ξ 0 bb contiene un quark up y dos quarks fondo.

En 2012, el experimento CMS en el Gran Colisionador de Hadrones detectó un barión Ξ ∗ 0 b (masa reportada)5945 ± 2,8  MeV/ c 2 ). [ 5 ] [ 6 ] (Aquí,"*" indica un decuplete bariónico .) El experimento LHCb del CERN descubrió dos nuevos bariones Xi en 2014: Ξ ′ − b y Ξ ∗ − b . [ 7 ]

En 2017, los investigadores del LHCb informaron sobre otro barión Xi: el barión Ξ ++ cc con doble encanto , compuesto por dos quarks encanto pesados ​​y un quark arriba. La masa de Ξ ++ cc es aproximadamente 3,8 veces la de un protón . [ 8 ] [ 9 ] 

El descubrimiento del barión Ξ + cc , compuesto por dos quarks encanto y un quark abajo, fue anunciado por la colaboración LHCb en marzo de 2026. [ 10 ] Se confirmó que su masa era similar a la del barión Ξ ++ cc , lo cual se espera de la simetría de isospín. [ 10 ]

Lista de bariones Xi

Los valores de isospín y espín entre paréntesis no han sido establecidos de forma concluyente mediante experimentos, pero son predichos por el modelo de quarks y son consistentes con las mediciones.

Notas de la tabla
  1. 1 2 3 4 5 Se informóel ancho de resonancia ( Γ ) para esta especie. Aquí se da la conversión τ  = ⁠ ħ / Γ ⁠ en su lugar. 
  2. 1 2 3 4 Existe cierta controversia en torno a estos datos. Véanse las referencias.
  3. ↑ En realidad, se trata de una medición de la vida media de los bariones b que decaen en un jet que contiene un par Ξ ± ℓ ± del mismo signo . Presumiblemente, la mezcla es principalmente Ξb ,con algúnΛb .
  4. 1 2 3 4 La partícula (o cantidad, es decir, el espín) no ha sido observada ni indicada.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Zyla, PA; et  al. (Particle Data Group) (2020). "Revisión de la física de partículas" . Progress of Theoretical and Experimental Physics . 2020 (8): 083C01. Bibcode : 2020PTEP.2020h3C01P . doi : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 11585/772320 .
  2. 1 2 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". Philosophical Magazine . 43 (341): 597. doi : 10.1080/14786440608520216 . 
  4. ↑ Alvarez, LW; et al. (1959). "Evento hiperónico de cascada neutra" . 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 . Recuperado el 4 de abril de 2013 .
  6. ↑ Chatrchyan, S.; et al. ( Colaboración CMS ) (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" (Comunicado de prensa). Berna, Suiza: CERN . 19 de noviembre de 2014.
  8. 1 2 "El experimento LHCb se complace en anunciar la observación de una nueva partícula con dos quarks pesados" (Comunicado de prensa). CERN . 2017-07-06 . Recuperado el 2017-07-06 .
  9. ↑ Chang, Kenneth (6 de julio de 2017). "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. 1 2 "Observación del protón pesado doblemente encantado Ξcc+" (Comunicado de prensa). CERN . 17 de marzo de 2026. Archivado del original el 19 de marzo de 2026. Consultado el 17 de marzo de 2026 .
  11. 1 2 Abazov, V.; et al. ( Colaboración D0 ) (2007). "Observación directa del extraño barión b Ξ − b ". Physical Review Letters . 99 (5) 052001. arXiv : 0706.1690 . Bibcode : 2007PhRvL..99e2001A . doi : 10.1103/PhysRevLett.99.052001 . hdl : 10211.3/194385 . PMID 17930744 . S2CID 11568965 .   
  12. ↑ "Físicos de Fermilab descubren un barión de "triple scoop"" (Comunicado de prensa). Fermilab . 13 de junio de 2007. Consultado el 14 de junio de 2007 .
  13. ↑ "Bariones b consecutivos en Batavia" (Comunicado de prensa). Fermilab . 25 de junio de 2007. Consultado el 25 de junio de 2007 .
  14. 1 2 Aaltonen, T.; et al. ( Colaboración CDF ) (2007). "Observación y medición de masa del barión Ξ − b ". Physical Review Letters . 99 (5) 52002. arXiv : 0707.0589 . Bibcode : 2007PhRvL..99e2002A . doi : 10.1103/PhysRevLett.99.052002 . hdl : 10261/8530 . PMID 17930745 . S2CID 45025038 .   
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  16. ↑ Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Particle listings – 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 . 
  17. 1 2 Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Particle Listings – 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 . 
  18. 1 2 3 4 Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Particle listings – Charmed baryons" (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 . 
  19. ↑ "Partícula doblemente encantada de larga duración" . Actualizaciones. CERN . Mayo de 2018.
  20. ↑ Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Particle listings – 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 . 
  21. 1 2 Yao, W.-M.; et al. ( Particle Data Group ) (2006). "Particle listings – Xi b " (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 . 
  22. 1 2 Aaij, R.; et al. ( Colaboración LHCb ) (2015). "Observación de dos nuevas resonancias bariónicas Ξ − b ". Physical Review Letters . 114 (6) 062004. arXiv : 1411.4849 . Bibcode : 2015PhRvL.114f2004A . doi : 10.1103/PhysRevLett.114.062004 . PMID 25723210 . S2CID 6055559 .   
  23. ↑ Aaij, R.; et al. (Colaboración CMS) (2018). "Observación de una nueva resonancia Ξ − b ". Physical Review Letters . 121 (72002) 072002. arXiv : 1805.09418 . Bibcode : 2018PhRvL.121g2002A . doi : 10.1103/PhysRevLett.121.072002 . PMID 30169090 . S2CID 52139397 .   
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