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Barione Xi

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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 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 5,945.0 ± 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.

Barioni xi [7][8][9][10]
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

[4] [5]

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
  1. ^ a b c d e f Particella (o grandezza, vale a dire spin) mai osservata né indicata.
  2. ^ a b Esistono alcune controversie in merito a questi dati. Vedi fonti
  3. ^ 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]

  1. ^ R. Nave, The Xi Baryon, Hyperphysics, 20 giugno 2009.
  2. ^ New Particle Discovered with 'Higgs Boson' Machine, 28 aprile 2012
  3. ^ The CMS Collaboration. (2012): Observation of an excited Ξb baryon)
  4. ^ a b (EN) C. Pralavorio, LHCb announces a charming new particle, CERN. URL consultato il 06 luglio 2017.
  5. ^ 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 06 luglio 2017.
  6. ^ (IT) redazione, Lhcb ha scoperto la particella Xi, su www.asimmetrie.it. URL consultato il 14 luglio 2017.
  7. ^ (EN) D0 Collaboration, V. Abazov, Direct observation of the strange b baryon Ξb, 2007, Bibcode:2007PhRvL..99e2001A, DOI:10.1103/PhysRevLett.99.052001, arXiv:0706.1690v2.
  8. ^ (EN) Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon, Fermilab, 2007. URL consultato il 14.06-2007.
  9. ^ (EN) Back-to-Back b Baryons in Batavia, Fermilab, 2007. URL consultato il 25 giugno 2007.
  10. ^ (EN) T. Aaltonen, CDF Collaboration, Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-, 2007, Bibcode:2007PhRvL..99e2002A, arXiv:0707.0589.
  11. ^ (EN) W.-M. Yao, et al., Particle listings - Neutral Xi (PDF), in Journal of Physics G, vol. 33, nº 1, Particle Data Group, 2006. URL consultato il 20 aprile 2008.
  12. ^ (EN) W.-M. Yao, et al., Particle listings - Negative Xi (PDF), in Journal of Physics G, vol. 33, nº 1, Particle Data Group, 2006. URL consultato il 20 aprile 2008.
  13. ^ a b (EN) Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Xi(1530) (PDF), pdg.lbl.gov. URL consultato il 20 aprile 2008.
  14. ^ a b c d (EN) W.-M. Yao, et al., Particle listings - Charmed baryons (PDF), in Journal of Physics G, vol. 33, nº 1, Particle Data Group, 2006. URL consultato il 20 aprile 2008.
  15. ^ (EN) W.-M. Yao, et al., Particle listings - Double charmed positive Xi (PDF), in Journal of Physics G, vol. 33, nº 1, Particle Data Group, 2006. URL consultato il 20 aprile 2008.
  16. ^ a b (EN) W.-M. Yao, et al., Particle listings - Bottom Xis (PDF), in Journal of Physics G, vol. 33, nº 1, Particle Data Group, 2006. URL consultato il 20 aprile 2008.
  17. ^ (EN) V.M. Abazov, et al., Direct observation of the strange b baryon Xi(b)- [collegamento interrotto], in Physical Review Letters, vol. 99, 2007, p. 052001, DOI:10.1103/PhysRevLett.99.052001. URL consultato il 25 aprile 2008.
  18. ^ (EN) T. Aaltonen, al., Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)- [collegamento interrotto], in Physical Review Letters, vol. 99, 2007, p. 052002, DOI:10.1103/PhysRevLett.99.052002. URL consultato il 25 aprile 2008.

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Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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