Hyperon - Hyperon
| Modelo Padrão de Física de Partículas |
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Na física de partículas , um hiperon é qualquer bárion contendo um ou mais quarks estranhos , mas nenhum quark encanto , inferior ou superior . Esta forma de matéria pode existir em uma forma estável dentro do núcleo de algumas estrelas de nêutrons.
História e pesquisa
A primeira pesquisa com hiperons aconteceu na década de 1950 e estimulou os físicos a criar uma classificação organizada de partículas.
O termo foi cunhado pelo físico francês Louis Leprince-Ringuet em 1953 e anunciado pela primeira vez na conferência de raios cósmicos em Bagnères de Bigorre em julho daquele ano, acordada por Leprince-Ringuet, Rossi , Powell , Fretter e Peters .
Hoje, a pesquisa nesta área é realizada em dados coletados em muitas instalações ao redor do mundo, incluindo CERN , Fermilab , SLAC , JLAB , Laboratório Nacional de Brookhaven , KEK , GSI e outros. Os tópicos de física incluem pesquisas por violação de CP , medições de spin , estudos de estados excitados (comumente chamados de espectroscopia ) e caça a estados exóticos, como pentaquarks e dibaryons .
Propriedades e comportamento
Sendo bárions, todos os hyperons são férmions . Ou seja, eles têm spin meio-inteiro e obedecem às estatísticas de Fermi-Dirac . Todos os hyperons interagem por meio da força nuclear forte , tornando-os tipos de hádrons . Eles são compostos de três quarks leves , pelo menos um dos quais é um quark estranho , o que os torna bárions estranhos. Hiperons do estado fundamental decaem fracamente com paridade não conservada . Ressonâncias de hiperons excitados tipicamente decaem por fortes decaimentos nos hiperons do estado fundamental, conforme mostrado na tabela abaixo.
Lista
| Partícula | Símbolo | Inventar |
Massa de repouso ( MeV / c 2 ) |
Isospin , I |
Giro , paridade , J P |
Q ( e ) |
S | C | B ' |
Vida ( s ) média ( s ) |
Normalmente decai para |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lambda |
Λ0 |
você d s |
1 115,683 (6) | 0 | 1 ⁄ 2 + | 0 | -1 | 0 | 0 | 2,60 × 10 −10 |
p+ + π- ou n0 + π0 |
| Ressonância lambda |
Λ (1405) |
você d s |
1 405,1 (+1,3 -1,0) | 0 | 1 ⁄ 2 - | 0 | -1 | 0 | 0 |
Σ + π |
|
| Ressonância lambda |
Λ (1520) |
você d s |
1 519 (1) | 0 | 3 ⁄ 2 - | 0 | -1 | 0 | 0 |
N + K ou Σ + π ou Λ + 2 π |
|
| Sigma |
Σ+ |
você você s |
1 189,37 (7) | 1 | 1 ⁄ 2 + | +1 | -1 | 0 | 0 | (8,018 ± 0,026) × 10 −11 |
p+ + π0 ou n0 + π+ |
| Sigma |
Σ0 |
você d s |
1 192.642 (24) | 1 | 1 ⁄ 2 + | 0 | -1 | 0 | 0 | (7,4 ± 0,7) × 10 −20 |
Λ0 + γ |
| Sigma |
Σ- |
d d s |
1 197,449 (30) | 1 | 1 ⁄ 2 + | -1 | -1 | 0 | 0 | (1,479 ± 0,011) × 10 −10 |
n0 + π- |
| Ressonância Sigma |
Σ∗ + (1385) |
você você s |
1 382,8 (4) | 1 | 3 ⁄ 2 + | +1 | -1 | 0 | 0 |
Λ + π ou Σ + π |
|
| Ressonância Sigma |
Σ∗ 0 (1385) |
você d s |
1 383,7 ± 1,0 | 1 | 3 ⁄ 2 + | 0 | -1 | 0 | 0 |
Λ + π ou Σ + π |
|
| Ressonância Sigma |
Σ∗ - (1385) |
d d s |
1 387,2 (5) | 1 | 3 ⁄ 2 + | -1 | -1 | 0 | 0 |
Λ + π ou Σ + π |
|
| XI |
Ξ0 |
você s s |
1 314,86 (20) | 1 ⁄ 2 | 1 ⁄ 2 + | 0 | -2 | 0 | 0 | (2,90 ± 0,09) × 10 −10 |
Λ0 + π0 |
| XI |
Ξ- |
d s s |
1 321,71 (7) | 1 ⁄ 2 | 1 ⁄ 2 + | -1 | -2 | 0 | 0 | (1,639 ± 0,015) × 10 −10 |
Λ0 + π- |
| Ressonância Xi |
Ξ∗ 0 (1530) |
você s s |
1 531,80 (32) | 1 ⁄ 2 | 3 ⁄ 2 + | 0 | -2 | 0 | 0 |
Ξ + π |
|
| Ressonância Xi |
Ξ∗ - (1530) |
d s s |
1 535,0 (6) | 1 ⁄ 2 | 3 ⁄ 2 + | -1 | -2 | 0 | 0 |
Ξ + π |
|
| Ómega |
Ω- |
s s s |
1 672,45 (29) | 0 | 3 ⁄ 2 + | -1 | -3 | 0 | 0 | (8,21 ± 0,11) × 10 −11 |
Λ0 + K- ou Ξ0 + π- ou Ξ- + π0 |
Notas:
- Uma vez que a estranheza é conservada pelas interações fortes , os hiperons do estado fundamental não podem decair fortemente. No entanto, eles participam de interações fortes.
-
Λ0
também pode decair em ocorrências raras por meio destes processos:-
Λ0
→
p+
+
e-
+
ν
e -
Λ0
→
p+
+
µ-
+
ν
µ
-
-
Ξ0
e
Ξ-
também são conhecidos como hiperons "em cascata", uma vez que passam por um decaimento em cascata de duas etapas em um nucleon. - o
Ω-
tem um número bárion de +1 e hipercarga de −2, dando-lhe estranheza de −3.
São necessários vários decaimentos fracos que mudam o sabor para que não esteja claro para se transformar em um próton ou nêutron. Murray Gell-Mann 's e Yuval Ne'eman ' s (3) SU modelo (às vezes chamado de Caminho Óctuplo ) previu existência, a massa deste híperon e que ela só vai passar por processos de decaimento fracos. A evidência experimental de sua existência foi descoberta em 1964 no Laboratório Nacional de Brookhaven . Outros exemplos de sua formação e observação usando aceleradores de partículas confirmaram o modelo SU (3).
Veja também
Referências
- Semat, Henry; Albright, John R. (1984). Introdução à Física Atômica e Nuclear . Chapman e Hall . ISBN 0-412-15670-9.