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 Ξ_cc⁺⁺ (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

• Barión delta
• Hiperón
• Barión lambda
• Lista de bariones
• Lista de mesones
• Lista de partículas
• Nucleón
• Portal: Física
• Barión omega
• Barión sigma
• Anexo:Cronología de los descubrimientos de partículas

Enlaces externos (en inglés)

• «Listings for Xi particles». Particle Data Group. Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2012. Consultado el 31 de julio de 2007.
• "Direct observation of the strange b baryon Xi(b)-"
• «Fermilab physicists discover "triple-scoop" baryon». Fermilab. 18 de junio de 2007. Consultado el 18 de junio de 2007.
• «Back-to-Back b Baryons in Batavia». Fermilab. 25 de junio de 2007. Consultado el 25 de junio de 2007.
• "Observation and mass measurement of the baryon Xi(b)-"

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 Ξ_b 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. «Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Xi(1530)». Consultado el 20 de abril de 2008.
15. 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. 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.

• Datos: Q311821