Barión xi

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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 Manchester 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]

Tipos de bariones Xi[editar]

Bariones Xi[7] [8] [9] [10]
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[11] Ξ0
u s s 1 314.86 ± 0.20 12 12+* 0 −2 0 0 2,90 ± 0,09 × 10−10 Λ0
+ π0
Xi[12] Ξ
d s s 1321.31 ± 0.13 12 12+* −1 −2 0 0 1,639 ± 0,015 × 10−12 Λ0
+ π
Resonancia Xi[13] Ξ0
(1530)
u s s 1 531.80(32) 12 32+ 0 −2 0 0 Ξ

+ π

Resonancia Xi[13] Ξ
(1530)
d s s 1 535.0(6) 12 32+ −1 −2 0 0 Ξ

+ π

Xi encantado[14] Ξ+
c
u s c 2 467.9 ± 0.4 12 12* +* +1 −1 +1 0 4,42 ± 0,26 × 10−13 Véanse Modos de desintegración de Ξ+
c
Xi encantado[14] Ξ0
c
d s c 2 471.0 ± 0.4 12 12* +* 0 −1 +1 0 1,12 ± 0,13 × 10−13 Véanse Modos de desintegración de Ξ0
c
Resonancia Xi encantado[14] Ξ′+
c
u s c 2 575.7±3.1 12 12+ +1 −1 +1 0 Ξ+
c
+ γ (visto)
Resonancia Xi encantado[14] Ξ′0
c
d s c 2 578.0±2.9 12 12+ 0 −1 +1 0 1,1 × 10−13 Ξ0
c
+ γ (visto)
Xi doble encantado Ξ++
cc
u c c 12* 12* +* +2 0 +2 0
Xi doble encantado[a][15] Ξ+
cc
d c c 3 518.9 ± 0.9[c] 12* 12* +* +1 0 +2 0 <3,3 × 10−14[a] Λ+
c
+ K
+ π+
[e] or
p+
+ D+
+ K
[e]
Xi inferior[16] Ξ0
b
u s b 5 792 ± 3 12* 12* +* 0 −1 0 −1 1,42 ± 0,28 × 10−12[b] Véanse Modos de desintegración de Ξ
b
Xi inferior o
Cascada B[16] [17] [18]
Ξ
b
d s b 5 792.9 ± 3.0 12* 12* +* −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 12* 12* +* 0 0 0 −2
Xi doble inferior Ξ
bb
d b b 12* 12* +* −1 0 0 −2
Xi encantado inferior Ξ+
cb
u c b 12* 12* + +1 0 +1 −1
Xi encantado inferior Ξ0
cb
d c b 12* 12* +* 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[editar]

Enlaces externos (en inglés)[editar]

Referencias[editar]

  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):  p. 597. doi:10.1080/14786440608520216. http://www.informaworld.com/smpp/content~db=all~content=a910643548~frm=titlelink. 
  3. L. W. Alvarez, et al (1959). «Neutral Cascade Hyperon Event». Physical Review Letters 2 (5):  p. 215. doi:10.1103/PhysRevLett.2.215. Bibcode1959PhRvL...2..215A. 
  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. 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. V. Abazov, et al (Experimento DØ) (2007). «Direct observation of the strange b baryon Ξ
    b
    ». Physical Review Letters 99 (5). doi:10.1103/PhysRevLett.99.052001. Bibcode2007PhRvL..99e2001A.
     
  8. «Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon». Fermilab. 2007. Consultado el 2007-06-14. 
  9. «Back-to-Back b Baryons in Batavia». Fermilab. 2007. Consultado el 25-06-2007. 
  10. T. Aaltonen, et al (CDF Collaboration) (2007). «Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-». Physical Review Letters 99 (5). doi:10.1103/PhysRevLett.99.052002. Bibcode2007PhRvL..99e2002A. 
  11. W.-M. Yao et al. (2006). «Particle listings – Neutral Xi». Journal of Physics G (Particle Data Group) 33 (1). http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s023.pdf. Consultado el 20-04-2008. 
  12. W.-M. Yao et al. (2006). «Particle listings – Negative Xi». Journal of Physics G (Particle Data Group) 33 (1). http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s022.pdf. Consultado el 2008-04-20. 
  13. a b «Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Xi(1530)». Consultado el 20 de abril de 2008.
  14. a b c d W.-M. Yao et al. (2006). «Particle listings – Charmed baryons». Journal of Physics G (Particle Data Group) 33 (1). http://pdg.lbl.gov/2007/tables/bxxxcharm.pdf. Consultado el 2008-04-20. 
  15. W.-M. Yao et al. (2006). «Particle listings – Double charmed positive Xi». Journal of Physics G (Particle Data Group) 33 (1). http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s065.pdf. Consultado el 2008-04-20. 
  16. a b W.-M. Yao et al. (2006). «Particle listings – Bottom Xis». Journal of Physics G (Particle Data Group) 33 (1). http://pdg.lbl.gov/2007/listings/s060.pdf. Consultado el 2008-04-20. 
  17. V. M. Abazov et al. (2007). «Direct observation of the strange b baryon Ξ
    b
    ». Physical Review Letters 99 (5):  pp. 052001. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052001. Bibcode2007PhRvL..99e2001A.
     
  18. T. Aaltonen et al. (2007). «Observation and mass measurement of the baryon Ξ
    b
    ». Physical Review Letters 99 (5):  pp. 052002. doi:10.1103/PhysRevLett.99.052002. Bibcode2007PhRvL..99e2002A.