Barió Xi
| Classificació | hiperó i partícula neutral  |
|---|---|
| Isoespín | 0,5 |
Els barions Xi o partícules en cascada són una família de partícules hadròniques subatòmiques que tenen el símbol Ξ i poden tenir una càrrega elèctrica (Q) de +2 e, +1 e, 0 o −1 e, on e és la càrrega elemental.[1]
Com tots els barions convencionals, les partícules Ξ contenen tres quarks. Els barions Ξ, en particular, contenen un quark amunt o un quark avall i dos altres quarks més massius. Els dos quarks més massius són dos qualssevol de tipus s, c o b (es permeten dobles). Per a la notació, se suposa que els dos quarks pesants de la Ξ són tots dos s; els subíndexs "c" i "b" s'afegeixen per a cada quark c o b encara més pesant que substitueix un dels dos presumptes quarks s.
Històricament s'anomenen partícules en cascada a causa del seu estat inestable; normalment s'observa que es desintegren ràpidament en partícules més lleugeres, a través d'una cadena de desintegracions (desintegracions en cascada).[2] El primer descobriment d'un barió Xi carregat va ser en experiments de raigs còsmics pel grup de Manchester el 1952.[3] El primer descobriment de la partícula neutra Xi va ser al Laboratori Lawrence Berkeley el 1959.[4] També es va observar com a producte fill de la desintegració del barió omega (Ω−) observat al Laboratori Nacional de Brookhaven el 1964.[2] L'espectre Xi és important per a la cromodinàmica quàntica (QCD) no pertorbativa, com ara la QCD de xarxa.
Història
[modifica]La partícula Ξb també es coneix com a partícula cascada B i conté quarks de les tres famílies. Va ser descoberta pels experiments DØ i CDF al Fermilab. El descobriment es va anunciar el 12 de juny de 2007. Va ser la primera partícula coneguda formada per quarks de les tres generacions de quarks, és a dir, un quark d, un quark s i un quark b. Les col·laboracions DØ i CDF van informar de les masses consistents del nou estat. La massa mitjana mundial del Particle Data Group és de 5,7924±0,0030 GeV/c2.
Per a la notació, la suposició és que els dos quarks pesants són estranys, denotats per un simple Ξ ; s'afegeix un subíndex "c" per a cada quark c constituent, i una "b" per a cada quark b. Per tant, Ξ c, Ξ b, Ξ cc, Ξ cb, etc. A menys que s'especifiqui el contrari, el contingut de quarks que no són up/down dels barions Xi és estrany (és a dir, hi ha un quark up o down i dos quarks estranys). Tanmateix, un Ξ0b conté un quark superior, un quark estrany i un quark inferior, mentre que a Ξ0bb conté un quark superior i dos inferiors.
El 2012, l'experiment CMS al Gran Col·lisionador d'Hadrons va detectar un Ξ*0b barió (massa reportada 5.945±2,8 MeV/c2)[5][6] (Aquí, "*" indica un decuplet de barions.) L'experiment LHCb al CERN va descobrir dos nous barions Xi el 2014: Ξ′−
b i Ξ∗−
b.
El 2017, els investigadors del LHCb van informar d'un altre barió Xi: el barió doblement encantat Ξ++cc, format per dos quarks pesants tipus charm i un quark up. La massa de Ξ++cc és aproximadament 3,8 vegades la d'un protó.
El descobriment del barió Ξ+cc, compost per dos quarks charm i un quark down, va ser anunciat per la col·laboració LHCb el març de 2026. Es va confirmar que la seva massa era similar a la massa del barió Ξ++cc, que s'espera de la simetria isoespín.
Referències
[modifica]- ↑ «The Xi Baryon» (en anglès). [Consulta: 12 abril 2026].
- ↑ Armenteros, R.; etal Philosophical Magazine, 43, 341, 1952, p. 597. DOI: 10.1080/14786440608520216.
- ↑ Alvarez, L.W.; etal Physical Review Letters, 2, 5, 1959, p. 215. Bibcode: 1959PhRvL...2..215A. DOI: 10.1103/PhysRevLett.2.215.
- ↑ Simpson, C. «New particle discovered with 'Higgs boson' machine» (en anglès). The Atlantic Wire, 28-04-2013. [Consulta: 4 abril 2013].
- ↑ Chatrchyan, S.; etal Physical Review Letters, 108, 25, 2012. arXiv: 1204.5955. Bibcode: 2012PhRvL.108y2002C. DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.252002. PMID: 23004588.
