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)-"