In fisica delle particelle, i barioni Xi sono una classe di barioni composti da un quark up (u) o down (d) e da due quark più pesanti.
I barioni Xi sono a volte chiamati particelle a cascata (cascade particle, in inglese) in quanto essi, a causa del loro stato instabile, decadono rapidamente in particelle più leggere attraverso catene di decadimento. La prima scoperta di una particella Xi fu effettuata nel 1964 al Brookhaven National Laboratory[1].
La particella Xi- (Xi meno) è anche nota come (particella) cascata B (cascade B, in inglese) e contiene quark di tutte e tre le famiglie. Fu scoperta dagli esperimenti DØ e Collider Detector at Fermilab (CDF) al Fermilab. La scoperta è stata annunciata il 12 giugno 2007.
In questi esperimenti è stato mostrata per la prima volta una particella composta da quark appartenenti a tutte e tre le famiglie, ovvero un quark down, un quark strange e un quark bottom. L'esperimento DØ ha misurato una massa per la nuova particella di 5,774±0,019 GeV/c2 mentre il CDF ha riportato una massa di 5,7929±0,0030 GeV/c2. I due risultati sono coerenti tra loro. La massa media registrata dal Particle Data Group è di 5,7924±0,0030 GeV/c2.
Esperimenti compiuti al Large Hadron Collider hanno rilevato un barione Ξ∗0b di massa 5945,0±2,8 GeV/c2, composto da tre quark usb [2][3]. Nel luglio 2017 all'esperimento LHCb è stato scoperto un nuovo barione Xi con massa pari a ciec 3,6 GeV/c2[4][5][6]
Lista dei barioni Xi
[modifica | modifica wikitesto]Quando non specificato, il contenuto di quark nei barioni Xi, che non siano up e/o down, è strange. Perciò il Ξ⁰b contiene un quark up, un quark strange e quark bottom, mentre un Ξ⁰bb contiene un quark up e due bottom.
| Particella | Simbolo | Composizione | Massa a riposo MeV/c² |
Isospin I |
Spin(Parità) JP |
Q | S | C | B | Vita media s |
Decade in |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Xi [11] | Ξ⁰ | uss | 1314,86 ± 0,20 | 1/2 | 1/2+* | 0 | −2 | 0 | 0 | 2,90 ± 0,09×10-10 | Λ⁰ + π⁰ |
| Xi [12] | Ξ⁻ | dss | 1321,31 ± 0,13 | 1/2 | 1/2+* | −1 | −2 | 0 | 0 | 1,639 ± 0,015×10-10 | Λ⁰ + π⁻ |
| Risonanza Xi [13] | Ξ⁰(1530) | uss | 1 531,80(32) | 1/2 | 3/2+ | 0 | −2 | 0 | 0 | Ξ + π | |
| Risonanza Xi [13] | Ξ⁻(1530) | dss | 1 535,0(6) | 1/2 | 3/2+ | −1 | −2 | 0 | 0 | Ξ + π | |
| Xi charmed [14] | Ξ+c | usc | 2467,9 ± 0,4 | 1/2 | 1/2* +* | +1 | −1 | +1 | 0 | 4,42 ± 0,26×10−13 | Vedi modi di decadimento Ξ+c (EN) |
| Xi charmed [14] | Ξ⁰c | dsc | 2471,0 ± 0,4 | 1/2 | 1/2* +* | 0 | −1 | +1 | 0 | 1,12+0,13−0,10×10−13 | Vedi modi di decadimento Ξ⁰c (EN) |
| Risonanza Xi charmed [14] | Ξ′+c | usc | 2575,7 ± 3,1 | 1/2 | 1/2+[a 1] | +1 | −1 | +1 | 0 | Ξ+c + γ | |
| Risonanza Xi charmed [14] | Ξ′⁰c | dsc | 2578,0 ± 2,9 | 1/2 | 1/2+[a 1] | 0 | −1 | +1 | 0 | 1,1×10−13 | Ξ⁰c + γ (osservati) |
| Xi doppio charmed | Ξ++cc | ucc | 3621,40 ± 0,72 ± 0,27 ± 0,14 | 1/2* | 1/2* +* | +2 | 0 | +2 | 0 | Λ+c + K⁻ + π+ + π+ (osservati) | |
| Xi doppio charmed[a 2][15] | Ξ+cc | dcc | 3518,9 ± 0,9[c] | 1/2* | 1/2* +* | +1 | 0 | +2 | 0 | <3,3×10−14[a 2] | Λ+c + K⁻ + π+ [e] o p+ + D+ + K⁻ [e] |
| Xi bottom [16] | Ξ⁰b | usb | 5792 ± 3 | 1/2* | 1/2* +* | 0 | −1 | 0 | −1 | 1,42+0,28−0,24×10−12[a 3] | Vedi modi di decadimento Ξb (EN) |
| Xi bottom o Cascata B [16][17][18] |
Ξ⁻b | dsb | 5792,9 ± 3,0 | 1/2* | 1/2* +* | −1 | −1 | 0 | −1 | 1,42×10−12 | Vedi modi di decadimento Ξb (EN) (anche osservati Ξ⁻ + J/ψ) |
| Xi doppio bottom[a 1] | Ξ⁰bb | ubb | 1/2* | 1/2* +* | 0 | 0 | 0 | −2 | |||
| Xi doppio bottom[a 1] | Ξ⁻bb | dbb | 1/2* | 1/2* +* | −1 | 0 | 0 | −2 | |||
| Xi bottom charmed[a 1] | Ξ+cb | ucb | 1/2* | 1/2* + | +1 | 0 | +1 | −1 | |||
| Xi bottom charmed[a 1] | Ξ⁰cb | dcb | 1/2* | 1/2* +* | 0 | 0 | +1 | −1 |
- ^ a b c d e f Particella (o grandezza, vale a dire spin) mai osservata né indicata.
- ^ a b Esistono alcune controversie in merito a questi dati. Vedi fonti
- ^ Questa è attualmente una misurazione della vita media dei barioni-b che decadono in un getto contenente una stessa coppia di segni Ξ±l±. Presumibilmente la miscela è costituita principalmente da Ξb, con qualche Λb.
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ R. Nave, The Xi Baryon, su hyperphysics.phy-astr.gsu.edu, Hyperphysics, 20 giugno 2009.
- ^ New Particle Discovered with 'Higgs Boson' Machine Archiviato il 7 aprile 2013 in Internet Archive., 28 aprile 2012
- ^ The CMS Collaboration. (2012): Observation of an excited Ξb baryon)
- ^ a b (EN) C. Pralavorio, LHCb announces a charming new particle, CERN. URL consultato il 6 luglio 2017.
- ^ a b (EN) R. Aaij, et al., Observation of the doubly charmed baryon XI(cc)++ (PDF), in Phys. Rev. Lett. (Submitted to), LHCb collaboration. URL consultato il 6 luglio 2017 (archiviato dall'url originale l'11 luglio 2017).
- ^ redazione, Lhcb ha scoperto la particella Xi, su asimmetrie.it. URL consultato il 14 luglio 2017.
- ^ (EN) D0 Collaboration, V. Abazov, Direct observation of the strange b baryon Ξ−b, 2007, Bibcode:2007PhRvL..99e2001A, DOI:10.1103/PhysRevLett.99.052001, arXiv:0706.1690v2.
- ^ (EN) Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon, su fnal.gov, Fermilab, 2007. URL consultato il 14.06-2007.
- ^ (EN) Back-to-Back b Baryons in Batavia, su fnal.gov, Fermilab, 2007. URL consultato il 25 giugno 2007.
- ^ (EN) T. Aaltonen, CDF Collaboration, Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-, 2007, Bibcode:2007PhRvL..99e2002A, arXiv:0707.0589.
- ^ (EN) W.-M. Yao, et al., Particle listings - Neutral Xi (PDF), in Journal of Physics G, vol. 33, n. 1, Particle Data Group, 2006. URL consultato il 20 aprile 2008.
- ^ (EN) W.-M. Yao, et al., Particle listings - Negative Xi (PDF), in Journal of Physics G, vol. 33, n. 1, Particle Data Group, 2006. URL consultato il 20 aprile 2008.
- ^ a b (EN) Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Xi(1530) (PDF), su pdg.lbl.gov. URL consultato il 20 aprile 2008.
- ^ a b c d (EN) W.-M. Yao, et al., Particle listings - Charmed baryons (PDF), in Journal of Physics G, vol. 33, n. 1, Particle Data Group, 2006. URL consultato il 20 aprile 2008.
- ^ (EN) W.-M. Yao, et al., Particle listings - Double charmed positive Xi (PDF), in Journal of Physics G, vol. 33, n. 1, Particle Data Group, 2006. URL consultato il 20 aprile 2008.
- ^ a b (EN) W.-M. Yao, et al., Particle listings - Bottom Xis (PDF), in Journal of Physics G, vol. 33, n. 1, Particle Data Group, 2006. URL consultato il 20 aprile 2008.
- ^ (EN) V.M. Abazov, et al., Direct observation of the strange b baryon Xi(b)-, in Physical Review Letters, vol. 99, 2007, p. 052001, DOI:10.1103/PhysRevLett.99.052001. URL consultato il 25 aprile 2008 (archiviato dall'url originale il 15 dicembre 2012).
- ^ (EN) T. Aaltonen, al., Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-, in Physical Review Letters, vol. 99, 2007, p. 052002, DOI:10.1103/PhysRevLett.99.052002. URL consultato il 25 aprile 2008 (archiviato dall'url originale il 26 maggio 2012).
Voci correlate
[modifica | modifica wikitesto]Collegamenti esterni
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) Listings for Xi particles, su pdglive.lbl.gov, Particle Data Group. URL consultato il 31 luglio 2007 (archiviato dall'url originale il 12 dicembre 2012).
- (EN) "Direct observation of the strange b baryon Xi(b)-", su slac.stanford.edu. URL consultato il 20 maggio 2010 (archiviato dall'url originale il 15 dicembre 2012).
- (EN) Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon, su fnal.gov, Fermilab, 18 giugno 2007. URL consultato il 18 giugno 2007.
- (EN) Back-to-Back b Baryons in Batavia, su fnal.gov, Fermilab, 25 giugno 2007. URL consultato il 25 giugno 2007.
- (EN) "Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-", su slac.stanford.edu. URL consultato il 20 maggio 2010 (archiviato dall'url originale il 26 maggio 2012).
- (EN) The LHCb experiment is charmed to announce observation of a new particle with two heavy quarks | Media and Press Relations, su press.cern. URL consultato il 6 luglio 2017.
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