Hiperón

En física de partículas , un hiperón es cualquier barión que contiene uno o más quarks extraños , pero no quarks encanto , fondo ni cima . ^{[ 1 ]} Esta forma de materia puede existir de forma estable en el núcleo de algunas estrellas de neutrones ^. [ ^{2 ] Los} hiperones a veces se representan genéricamente con el símbolo Y. ^{[ 3} ]

Las primeras investigaciones sobre hiperones tuvieron lugar en la década de 1950 e impulsaron a los físicos a crear una clasificación organizada de partículas.

El término fue acuñado por el físico francés Louis Leprince-Ringuet en 1953, ^{[ 4 ] [ 5 ]} y anunciado por primera vez en la conferencia sobre rayos cósmicos en Bagnères de Bigorre en julio de ese año, con el acuerdo de Leprince-Ringuet, Bruno Rossi , CF Powell , William B. Fretter y Bernard Peters . ^{[ 6 ]}

Actualmente, la investigación en este campo se lleva a cabo con datos recopilados en numerosas instalaciones alrededor del mundo, incluyendo el CERN , Fermilab , SLAC , JLAB , el Laboratorio Nacional de Brookhaven , KEK , GSI y otras. Los temas de física abarcan la búsqueda de violaciones de CP , mediciones de espín , estudios de estados excitados (comúnmente denominados espectroscopia ) y la búsqueda de formas exóticas como pentaquarks y dibariones .

Al ser bariones, todos los hiperones son fermiones . Es decir, tienen espín semientero y obedecen la estadística de Fermi-Dirac . Todos los hiperones interactúan mediante la fuerza nuclear fuerte , lo que los convierte en tipos de hadrones . Están compuestos por tres quarks ligeros , al menos uno de los cuales es un quark extraño , lo que los convierte en bariones extraños.

Las resonancias hiperónicas excitadas y los hiperones en estado fundamental con un '*' incluido en su notación decaen a través de la interacción fuerte . Para Ω ⁻Además de los hiperones más ligeros, este modo de desintegración no es posible dadas las masas de las partículas y la conservación del sabor y el isospín necesarios en las interacciones fuertes. En cambio, estos se desintegran débilmente con paridad no conservada . Una excepción a esto es el Σ ⁰que se desintegra electromagnéticamente en Λ debido a que poseen los mismos números cuánticos de sabor. El tipo de interacción mediante la cual ocurren estas desintegraciones determina la vida media, razón por la cual los hiperones que se desintegran débilmente tienen una vida significativamente más larga que aquellos que se desintegran mediante interacciones fuertes o electromagnéticas. ^{[ 7 ]}

Notas:

• Dado que la extrañeza se conserva mediante las interacciones fuertes , algunos hiperones en estado fundamental no pueden decaer fuertemente. Sin embargo, sí participan en las interacciones fuertes.
• Λ ⁰También puede descomponerse en raras ocasiones a través de estos procesos:

  Λ ⁰→ p ⁺+ e ⁻+ ν_mi

  Λ ⁰→ p ⁺+ μ ⁻+ ν_μ

• Ξ ⁰y Ξ ⁻También se les conoce como hiperones "en cascada", ya que pasan por una desintegración en cascada de dos pasos en un nucleón .
• El Ω ⁻Tiene un número bariónico de +1 y una hipercarga de −2, lo que le confiere una extrañeza de −3. Requiere múltiples desintegraciones débiles con cambio de sabor para desintegrarse en un protón o un neutrón. El modelo SU(3) de Murray Gell-Mann y Yuval Ne'eman (a veces llamado la Vía Óctuple ) predijo la existencia de este hiperón, su masa y que solo experimentaría procesos de desintegración débil. La evidencia experimental de su existencia se descubrió en 1964 en el Laboratorio Nacional de Brookhaven . Otros ejemplos de su formación y observación mediante aceleradores de partículas confirmaron el modelo SU(3).

• Semat, Henry; Albright, John R. (1984). Introducción a la física atómica y nuclear . Chapman and Hall . ISBN 0-412-15670-9.