Los científicos de la colaboración CDF en el Departamento de Energía
de Fermi Laboratorio del Acelerador Nacional anunció la observación de una nueva partícula, el neutro Xi-sub-b (Ξ b 0 ).
Esta partícula contiene tres quarks: un quark extraño, un quark up y un quark abajo (sub). Aunque su existencia fue predicha por el modelo estándar, la observación neutral de la Xi-sub-b es significativo porque refuerza nuestra comprensión de cómo los quarks forman la materia.
El físico del Fermilab Pat Lukens, miembro de la colaboración CDF, presentó el descubrimiento en el Fermilab.
La colaboración CDF anunció el descubrimiento de la neutral Xi-sub-b, se destacan en este gráfico. Los experimentos en colisionador Tevatron del Fermilab han descubierto todos los bariones observados con un quark abajo, excepto la Lambda-sub-b, que fue descubierto en el CERN.
El neutro Xi-sub-b es la última entrada en la tabla periódica de los bariones. Los bariones son partículas formadas por tres quarks, los ejemplos más comunes son el protón (dos quarks arriba y un quark abajo) y el neutrón (dos quarks abajo y un quark up).
El neutro Xi-sub-b pertenece a la familia de los bariones fondo, que son cerca de seis veces más pesado que el protón y el neutrón, ya que contienen un quark pesado.
Las partículas se producen sólo en colisiones de alta energía, y son poco frecuentes y muy difíciles de observar.
Aunque el Tevatron del Fermilab colisionador de partículas no es un fondo dedicado fábrica de Quark, los sofisticados detectores de partículas y miles de millones de colisiones protón-antiprotón han convertido en un refugio para descubrir y estudiar la casi totalidad de los bariones fondo conocido.
Los experimentos en el Tevatron
descubrió el Sigma-sub-b bariones
(Σ b y Σ b *) en 2006, observó el barión Xi-b-menos (Ξ b - ) en 2007,
y ha encontrado los omega sub-b (Ω b - ) en 2011.
Los bariones más ligeros fondo, la Lambda-sub-b (Λ b ),
se descubrió en el CERN.
Medir las propiedades de todas estas partículas permite a los científicos para probar y mejorar los modelos de cómo los quarks interactúan en distancias cortas a través de la fuerza nuclear fuerte, como se ha explicado por la teoría de la cromodinámica cuántica (QCD).
Los científicos de Fermilab y otros laboratorios nacionales de uso DOE potentes ordenadores para simular las interacciones de quarks y comprender las propiedades de las partículas de compuesto de quarks.
Una vez producido, el neutro Xi-sub-b viajan una fracción de un milímetro antes de decaer en partículas más ligeras.
Estas partículas decaen nuevamente en partículas más ligeras.
Los físicos se basan en los detalles de esta serie de desintegración para identificar la partícula inicial.
El patrón de descomposición del complejo neutro Xi-sub-b ha hecho la observación de esta partícula mucho más difícil que la de su hermano acusado (Ξ b - ).
Filtrando casi 500 billón colisiones protón-antiprotón producidos por el Tevatron del Fermilab colisionador de partículas, la colaboración CDF aisló 25 ejemplos en los que las partículas que surgen de una colisión revelando la señal distintiva de neutral Xi-sub-b.
El análisis estableció el descubrimiento en un nivel de 7 sigma.
Los científicos consideran que 5 sigma el umbral de descubrimientos.
CDF también volver a observar la versión ya conocida de la carga neutral Xi-sub-b en un deterioro observado nunca antes, que sirvió como una organización independiente contraste de los análisis.
Las muestras recién analizaron los datos ofrecen la posibilidad de nuevos descubrimientos.
La colaboración CDF presentó un documento que resume los detalles de su Xi-sub-b descubrimiento a la revista Physical Review Letters .
Estará disponible en el servidor de preimpresión arXiv el 20 de octubre de 2011.
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