Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Дибариона )
Перейти к навигации Перейти к поиску

В физике частиц hexaquarks , альтернативно известный как sexaquarks , [1] большое семейство гипотетических частиц , каждая частица , состоящая из шести кварков или антикварков любых вкусов . Шесть составляющих кварков в любой из нескольких комбинаций могут давать нулевой цветовой заряд ; например hexaquark может содержать либо шесть кварков, напоминающий два барионы связан друг с другом (а дибарионный ), или три кварка и три антикварки. [2] Предполагается, что после образования дибарионы будут достаточно стабильными по стандартам физики элементарных частиц.

Предложен ряд экспериментов для обнаружения распадов и взаимодействий дибарионов. В 1990-х годах было обнаружено несколько распадов дибарионов-кандидатов, но они не были подтверждены. [3] [4] [5]

Существует теория, согласно которой странные частицы, такие как гипероны [6] и дибарионы [7], могут образовываться внутри нейтронной звезды , изменяя отношение ее массы к радиусу таким образом, чтобы это можно было обнаружить. Соответственно, измерения нейтронных звезд могут наложить ограничения на возможные свойства дибарионов. [8] Большая часть нейтронов в нейтронной звезды может превратиться в гипероны и сливаются в дибарион в течение ранней части его распада в черную дыру [ править ] . Эти дибарионы очень быстро растворились бы в кварк-глюонной плазме во время коллапса или перешли бы в какое-то неизвестное в настоящее время состояние вещества .

Гексакварк D-звезды [ править ]

В 2014 году в Юлихском исследовательском центре был обнаружен потенциальный дибарион при энергии около 2380 МэВ. В центре заявили, что измерения подтверждают результаты 2011 года с помощью более воспроизводимого метода. [9] [10] Частица существовала 10 -23 секунды и получила название d * (2380). [11] Предполагается, что эта частица состоит из трех верхних и трех нижних кварков , и была предложена в качестве кандидата на темную материю . [12] [13] [14]

Предполагается, что группы частиц d-звезды могли образовывать конденсаты Бозе-Эйнштейна из-за преобладающих низких температур в ранней Вселенной, состояния, в котором они перекрываются и смешиваются вместе, что немного похоже на протоны и нейтроны внутри атомов. При правильных условиях БЭК, состоящие из гексакварков с захваченными электронами, могут вести себя как темная материя . [15] По мнению исследователей, этот результат указывает на то, что в самые ранние моменты после Большого взрыва , когда космос медленно охлаждался, стабильные гексакварки d * (2830) могли формироваться вместе с барионной материей, и скорость образования этой частицы была бы было достаточно, чтобы объяснить 85% массы Вселенной, которая, как полагают, состоит из темной материи. [16]

Критики говорят, что даже если возможно создать конденсат ad *, как это предлагается, он не сможет пережить интенсивное излучение ранней Вселенной. После того, как они будут разнесены на части, невозможно создать больше d * -частиц, способных образовывать конденсат Бозе-Эйнштейна, поскольку условия, допускающие их создание, пройдут. [17]

H дибарион [ править ]

В 1977 году Роберт Джаффе предположил, что возможный стабильный H-дибарион с кварковым составом udsuds может теоретически образоваться в результате комбинации двух гиперонов uds . [18] Расчеты показали, что эта частица легкая и (мета) стабильная . На самом деле для распада требуется более чем в два раза возраст Вселенной. Данные ограничивают существование такой частицы, и оказывается, что это все еще разрешено. [1] [19] [20] [21] [22] [23]Согласно одному анализу, гипотетический SU (3) аромат-синглет, высокосимметричный, глубоко связанный нейтральный скалярный гексакварк S = uuddss, который из-за своих свойств до сих пор ускользнул от экспериментального обнаружения, может рассматриваться как кандидат в барионную темную дело . Однако существование этого состояния может противоречить стабильности ядер кислорода, что требует его дальнейшего тщательного анализа. [24]

См. Также [ править ]

  • Экзотический адрон
  • Дейтрон , единственная известная стабильная составная частица, состоящая из шести кварков.
  • Дипротон , крайне нестабильный дибарион.
  • Динейтрон , еще один крайне нестабильный дибарион.
  • Пентакварк

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Странные частицы сексакварка могут быть бессмертными, если они вообще существуют» .
  2. ^ Vijande, J .; Valcarce, A .; Ричард, Дж .-М. (2011). «Устойчивость гексакварков в струнном пределе удержания». Physical Review D . 85 (1): 014019. arXiv : 1111.5921 . Bibcode : 2012PhRvD..85a4019V . DOI : 10.1103 / PhysRevD.85.014019 . S2CID 53511291 . 
  3. ^ Belz, J .; и другие. (Сотрудничество BNL-E888) (1996). «Поиск слабого распада H-дибариона». Письма с физическим обзором . 76 (18): 3277–3280. arXiv : hep-ex / 9603002 . Bibcode : 1996PhRvL..76.3277B . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.76.3277 . PMID 10060926 . S2CID 15729745 .  
  4. ^ Stotzer, RW; и другие. (Сотрудничество BNL-E888) (1997). «Искать H дибарион в 3 He (K - , K + ) Hn». Письма с физическим обзором . 78 (19): 3646–36490. Bibcode : 1997PhRvL..78.3646S . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.78.3646 .
  5. ^ Алави-Харати, А .; и другие. (Сотрудничество KTeV) (2000). «Поиск слабого распада слабосвязанного дибариона H 0 ». Письма с физическим обзором . 84 (12): 2593–2597. arXiv : hep-ex / 9910030 . Bibcode : 2000PhRvL..84.2593A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.84.2593 . PMID 11017277 . S2CID 119068614 .  
  6. ^ Амбарцумян, В.А. Саакян, Г.С. (1960). «Вырожденный сверхплотный газ элементарных частиц». Советская астрономия . 37 : 193. Bibcode : 1960SvA ..... 4..187A .
  7. ^ Kagiyama, S .; Накамура, А .; Омодака, Т. (1992). «Модель сжимаемого мешка и дибарионные звезды». Zeitschrift für Physik С . 56 (4): 557–560. Bibcode : 1992ZPhyC..56..557K . DOI : 10.1007 / BF01474728 . S2CID 121769383 . 
  8. ^ Faessler, A .; Бухманн, AJ; Криворученко М.И. (1997). «Ограничения на константы связи ω- и σ-мезонов с дибарионами». Physical Review C . 56 (3): 1576–1581. arXiv : nucl-th / 9706080 . Bibcode : 1997PhRvC..56.1576F . DOI : 10.1103 / PhysRevC.56.1576 . S2CID 119392781 . 
  9. ^ "Пресс-релиз Forschungszentrum Jülich" .
  10. ^ "Массовые новости в микромире: частица гексакварка" .
  11. ^ Адларсон, П .; и другие. (2014). "Свидетельства нового резонанса от поляризованного нейтрон-протонного рассеяния". Письма с физическим обзором . 112 (2): 202301. arXiv : 1402.6844 . Bibcode : 2014PhRvL.112t2301A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.112.202301 . S2CID 2280323 . 
  12. ^ Башканов, М. (2020). «Новая возможность для темной материи из светлых кварков». Журнал Physics G . 47 (3): 03LT01. arXiv : 2001.08654 . Bibcode : 2020JPhG ... 47cLT01B . DOI : 10,1088 / 1361-6471 / ab67e8 . S2CID 210861179 . 
  13. ^ «Физики думают, что у нас может быть новый, захватывающий кандидат на темную материю» .
  14. ^ "Эта новообретенная частица сформировала темную материю Вселенной?" .
  15. ^ "Немецкие физики случайно обнаружили темную материю в 2014 году?" .
  16. ↑ Уильямс, М. (11 марта 2020 г.). "Является ли гексакварк D-звезды" частицей темной материи? " . Вселенная сегодня .
  17. ^ "Спросите Итана: абсурдно думать, что темная материя может быть сделана из гексакварков, верно?" .
  18. Перейти ↑ Jaffe, RL (1977). "Может быть, стабильный дигиперон?" (PDF) . Письма с физическим обзором . 38 (5): 195–198. Bibcode : 1977PhRvL..38..195J . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.38.195 . ОСТИ 1446298 .  
  19. ^ Фаррар, GR (2017). «Стабильный Sexaquark». arXiv : 1708.08951 [ hep-ph ].
  20. ^ Кольб, EW; Тернер, MS (2019). «Дибарионы не могут быть темной материей». Physical Review D . 99 (6): 063519. arXiv : 1809.06003 . Bibcode : 2019PhRvD..99f3519K . DOI : 10.1103 / PhysRevD.99.063519 . S2CID 86859713 . 
  21. ^ Gross, C .; Polosa, A .; Strumia, A .; Урбано, А .; Сюэ, В. (2018). «Темная материя в стандартной модели?». Physical Review D . 98 (6): 063005. arXiv : 1803.10242 . Bibcode : 2018PhRvD..98f3005G . DOI : 10.1103 / PhysRevD.98.063005 . S2CID 119213361 . 
  22. Перейти ↑ Farrar, GR (2003). «Стабильный H-дибарион: темная материя, кандидат в QCD?». Международный журнал теоретической физики . 42 (6): 1211–1218. DOI : 10,1023 / A: 1025702431127 . S2CID 122452089 . 
  23. ↑ Farrar, GR (4 июля 2019 г.). «Стабильный Sexaquark: предсказания темной материи, ограничения и лабораторное обнаружение» (PDF) . Мастерская Куи Нхон .
  24. ^ Азизи, К .; Агаев, СС; Сунду, Х. (2020). "Скалярный гексакварк uuddss: кандидат в темную материю?". Журнал физики G: Ядерная физика и физика элементарных частиц . 47 (9): 095001. arXiv : 1904.09913 . Bibcode : 2020JPhG ... 47i5001A . DOI : 10,1088 / 1361-6471 / ab9a0e . S2CID 127956495 .