Barión xi

Los bariones Xi o partículas cascada son una familia de partículas subatómicas hadrónicas que tienen el símbolo Ξ, portando una carga eléctrica elemental de +2, +1, −1, pudiendo también ser neutras. Los bariones xi están compuestos de tres quarks: un quark arriba (u) o abajo (d) y dos quarks más pesados. A veces son llamadas partículas cascada debido a su estado inestable, que les lleva a desintegrarse rápidamente en partículas más ligeras a través de una cadena de desintegraciones.[1] El primer descubrimiento de un barión Xi cargado se hizo en experimentos con rayos cósmicos llevados a cabo por el grupo de Mánchester en 1952.[2] El primer descubrimiento de la partícula Xi neutra se hizo en el Lawrence Berkeley Laboratory en 1959.[3] También fue observado como un producto creado en la descomposición de los bariones omega (Ω-) observados en el Laboratorio Nacional Brookhaven, en 1964.[4]

La partícula Ξ−
b también se conoce como partícula cascada B y contiene quarks de las tres familias. Fue descubierto por las colaboraciones Experimento D0 y CDF en el Fermilab. El descubrimiento fue anunciado el 12 de junio de 2007. Fue la primera partícula conocida compuesta de quarks de las tres generaciones de quark - es decir, un quark abajo, un quark extraño y un quark inferior. La colaboración DØ informó que la masa del nuevo estado sería de 5,774 ± 0,019 GeV/c2, mientras que la colaboración CDF midió una masa de 5,7929 ± 0,030 GeV/c2. Los dos resultados son coherentes entre sí. El Particle Data Group reconoce una masa promedio mundial de 5,7924 ± 0,019 GeV/c2.

Cuando no se especifica, el quark de los bariones Xi que no es un quark u ni un quark d es un quark extraño. Así, un barión Ξ0
b contiene un quark arriba, un quark extraño, y un quark inferior (usb), mientras que un Ξ0
bb contiene un quark arriba y dos quarks inferiores (ubb).

Los experimentos en el Large Hadron Collider han detectado un barión Ξ∗0
b (con una masa publicada de 5,945 ± 2,8 GeV/c2) compuesto por tres quarks (u, s, y b).[5][6]

En 2017 el detector LHCb del LHC observó el Ξcc++ (barión ccu), un barión Xi doblemente encantado con una masa estimada de 3621,40 ± 0,72 MeV/c²[7]

Tipos de bariones Xi

Bariones Xi[8][9][10][11]
Partícula Símbolo Contenido
en quarks		 Masa en reposo
MeV/c2		 Isoespín
I		 Espín(Paridad)
JP		 Q (e) S C B' Vida media (s) Normalmente se
desintegra en
Xi[12] Ξ0
 u s s 1 314.86 ± 0.20 1⁄2 1⁄2+* 0 −2 0 0 2,90 ± 0,09 × 10−10 Λ0
 + π0
Xi[13] Ξ−
 d s s 1321.31 ± 0.13 1⁄2 1⁄2+* −1 −2 0 0 1,639 ± 0,015 × 10−12 Λ0
 + π−
Resonancia Xi[14] Ξ0
(1530)		 u s s 1 531.80(32) 1⁄2 3⁄2+ 0 −2 0 0 Ξ + π
Resonancia Xi[14] Ξ−
(1530)		 d s s 1 535.0(6) 1⁄2 3⁄2+ −1 −2 0 0 Ξ + π
Xi encantado[15] Ξ+
c		 u s c 2 467.9 ± 0.4 1⁄2 1⁄2* +* +1 −1 +1 0 4,42 ± 0,26 × 10−13 Véanse Modos de desintegración de Ξ+
c
Xi encantado[15] Ξ0
c		 d s c 2 471.0 ± 0.4 1⁄2 1⁄2* +* 0 −1 +1 0 1,12 ± 0,13 × 10−13 Véanse Modos de desintegración de Ξ0
c
Resonancia Xi encantado[15] Ξ′+
c		 u s c 2 575.7±3.1 1⁄2 1⁄2+† +1 −1 +1 0 Ξ+
c + γ (visto)
Resonancia Xi encantado[15] Ξ′0
c		 d s c 2 578.0±2.9 1⁄2 1⁄2+† 0 −1 +1 0 1,1 × 10−13 Ξ0
c + γ (visto)
Xi doble encantado† Ξ++
cc		 u c c 3621,40 ± 0,72 1⁄2* 1⁄2* +* +2 0 +2 0 333x10-15
Xi doble encantado[a][16] Ξ+
cc		 d c c 3 518.9 ± 0.9[c] 1⁄2* 1⁄2* +* +1 0 +2 0 <3,3 × 10−14[a] Λ+
c + K−
 + π+
 [e] or
p+
 + D+
 + K−
 [e]
Xi inferior[17] Ξ0
b		 u s b 5 792 ± 3 1⁄2* 1⁄2* +* 0 −1 0 −1 1,42 ± 0,28 × 10−12[b] Véanse Modos de desintegración de Ξ
b
Xi inferior o
Cascada B[17][18][19]		 Ξ−
b		 d s b 5 792.9 ± 3.0 1⁄2* 1⁄2* +* −1 −1 0 −1 1,42 × 10−12 Véanse Modos de desintegración de Ξ
b
(Ξ−
 + J/ψ también fue vista)
Xi doble inferior† Ξ0
bb		 u b b 1⁄2* 1⁄2* +* 0 0 0 −2
Xi doble inferior† Ξ−
bb		 d b b 1⁄2* 1⁄2* +* −1 0 0 −2
Xi encantado inferior† Ξ+
cb		 u c b 1⁄2* 1⁄2* + +1 0 +1 −1
Xi encantado inferior† Ξ0
cb		 d c b 1⁄2* 1⁄2* +* 0 0 +1 −1

[a] Existe alguna controversia respecto de estos datos. Véanse referencias
[b] Esto es realmente una medida de la vida media de los bariones B que se desintegran en un chorro que contiene una pareja Ξ± - l± del mismo signo. Es de suponer que la mezcla esté compuesta principalmente de Ξ
b con algo de Λ
b.
† La partícula (o la cantidad, p. ej. el espín) no ha sido observada o no se ha puesto de manifiesto.

Véase también

Enlaces externos (en inglés)

Referencias

  1. ↑ «The Xi Baryon;». hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Consultado el 4 de abril de 2013.
  2. ↑ R. Armenterosa, et al (1952). «The properties of charged V-particles». Philosophical Magazine 43 (341): 597. doi:10.1080/14786440608520216.
  3. ↑ L. W. Alvarez, et al (1959). «Neutral Cascade Hyperon Event». Physical Review Letters 2 (5): 215. Bibcode:1959PhRvL...2..215A. doi:10.1103/PhysRevLett.2.215.
  4. ↑ R. Nave. «The Xi Baryon». HyperPhysics. Consultado el 20 de junio de 2009.
  5. ↑ Simpson, Connor (28 de abril de 2012). «New Particle Discovered with 'Higgs Boson' Machine». The Atlantic Wire. Archivado desde el original el 7 de abril de 2013. Consultado el 4 de abril de 2013.
  6. ↑ The CMS Collaboration. (2012). «Observation of an excited Ξb baryon». Consultado el 29 de abril de 2012.
  7. ↑ Francisco R. Villatoro (14 de julio de 2017). «LHCb observa la partícula Ξcc (barión ccu». Consultado el 14 de julio de 2017.
  8. ↑ V. Abazov, et al (Experimento DØ) (2007). «Direct observation of the strange b baryon Ξ−
    b    ». Physical Review Letters 99 (5). Bibcode:2007PhRvL..99e2001A. arXiv:0706.1690. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052001.
  9. ↑ «Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon». Fermilab. 2007. Consultado el 14 de junio de 2007.
  10. ↑ «Back-to-Back b Baryons in Batavia». Fermilab. 2007. Consultado el 25 de junio de 2007.
  11. ↑ T. Aaltonen, et al (CDF Collaboration) (2007). «Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-». Physical Review Letters 99 (5). Bibcode:2007PhRvL..99e2002A. arXiv:0707.0589. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052002.
  12. ↑ W.-M. Yao et al. (2006). «Particle listings – Neutral Xi». Journal of Physics G (Particle Data Group) 33 (1). Consultado el 20 de abril de 2008.
  13. ↑ W.-M. Yao et al. (2006). «Particle listings – Negative Xi». Journal of Physics G (Particle Data Group) 33 (1). Consultado el 20 de abril de 2008.
  14. 1 2 «Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Xi(1530)». Consultado el 20 de abril de 2008.
  15. 1 2 3 4 W.-M. Yao et al. (2006). «Particle listings – Charmed baryons». Journal of Physics G (Particle Data Group) 33 (1). Consultado el 20 de abril de 2008.
  16. ↑ W.-M. Yao et al. (2006). «Particle listings – Double charmed positive Xi». Journal of Physics G (Particle Data Group) 33 (1). Consultado el 20 de abril de 2008.
  17. 1 2 W.-M. Yao et al. (2006). «Particle listings – Bottom Xis». Journal of Physics G (Particle Data Group) 33 (1). Consultado el 20 de abril de 2008.
  18. ↑ V. M. Abazov et al. (2007). «Direct observation of the strange b baryon Ξ−
    b    ». Physical Review Letters 99 (5): 052001. Bibcode:2007PhRvL..99e2001A. arXiv:0706.1690. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052001.
  19. ↑ T. Aaltonen et al. (2007). «Observation and mass measurement of the baryon Ξ−
    b    ». Physical Review Letters 99 (5): 052002. Bibcode:2007PhRvL..99e2002A. arXiv:0707.0589. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052002.
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