Экзотический мезон

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален.
Найти источники: «Экзотический мезон» - новости · газеты · книги · ученый · JSTOR ( май 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Тождества и классификация возможных тетракварковых мезонов. Зеленый обозначает

I

= 0 состояний, синий,

я

= ¹ / ₂ и красный,

я

= 1. По вертикальной оси масса.

Экзотические мезоны - это мезоны, квантовые числа которых недоступны в кварковой модели ; некоторые предложения для мезонов нестандартной модели кварков могут быть:

глюболы или глюоний: В глюболах вообще нет валентных кварков .
тетракварки: Тетракварки имеют две валентные кварк-антикварковые пары.
гибридные мезоны: Гибридные мезоны содержат валентную пару кварк-антикварк и один или несколько глюонов .

Все экзотические мезоны классифицируются как мезоны, потому что они адроны и несут нулевое барионное число . Из них глюболы должны быть ароматическими синглетами, то есть иметь нулевой изоспин , странность , очарование , нижнюю часть и верхнюю часть . Как и все состояния частиц, экзотические мезоны задаются квантовыми числами, которые обозначают представления симметрии Пуанкаре , qe, массой (в скобках) и $J$ ^PC , где $J$ - угловой момент , $P$ -внутренняя четность , $C$ - четность зарядового сопряжения ; Также часто указывается изоспин $I$ мезона. Обычно каждый мезон кварковой модели имеет ароматный нонет SU (3) : октет и связанный с ним ароматный синглет. Глюбол появляется как лишняя ( нештатная ) частица вне нонета.

Несмотря на такой, казалось бы, простой подсчет, назначение любого данного состояния как глюбола, тетракварка или гибрида остается предварительным даже сегодня, отсюда и предпочтение более общему термину экзотический мезон . Даже когда есть согласие, что одно из нескольких состояний является одним из этих некварковых модельных мезонов, степень перемешивания и точное определение сопряжены с неопределенностями. Существует также значительный экспериментальный труд по присвоению квантовых чисел каждому состоянию и их перекрестной проверке в других экспериментах. В результате все присвоения вне кварковой модели являются предварительными. В оставшейся части статьи описывается ситуация, сложившаяся на конец 2004 года.

Прогнозы решетки [ править ]

Предсказания решеточной КХД для глюболов теперь достаточно обоснованы, по крайней мере, если пренебречь виртуальными кварками. Два самых низких состояния:

0 ⁺⁺ с массой1611 ± 163 МэВ / c 2 и

2 ⁺⁺ с массой2232 ± 310 МэВ / c ²

Ожидается, что 0 ^{- +} и экзотические глюболы, такие как 0 ⁻⁻ , будут лежать выше2 ГэВ / c ² . Глюболы обязательно изоскалярные, с изоспином $I$ = 0.

Гибридные мезоны в основном состоянии 0 ^{- +} , 1 ^{- +} , 1 ⁻⁻ и 2 ^{- +} находятся немного ниже2 ГэВ / c ² . Гибрид с экзотическими квантовыми числами 1 ^{- +} находится на1,9 ± 0,2 ГэВ / c ² . Лучшие на сегодняшний день вычисления на решетке выполнены в приближении quenched , которое не учитывает петли виртуальных кварков. В результате в этих расчетах отсутствует смешивание с мезонными состояниями.

В $0$ ⁺⁺ государства [ править ]

Данные показывают пять изоскалярных резонансов: $f$ ₀ (500), $f$ ₀ (980), $f$ ₀ (1370), $f$ ₀ (1500) и $f$ ₀ (1710). Из них $е$ ₀ (500), как правило , отождествляется с $сг$ из хиральных моделей . Распады и рождение $f$ ₀ (1710) убедительно свидетельствуют о том, что это также мезон.

Кандидат в глюбол [ править ]

Мезоны $f$ ₀ (1370) и $f$ ₀ (1500) не могут быть одновременно модельным мезоном кварка, потому что один из них является нештатным . Производство состояния с более высокой массой в двухфотонных реакциях, таких как реакции $2γ \to 2π$ или $2γ \to 2K,$ сильно подавляется. Распад также свидетельствует о том, что одним из них мог быть глюбол.

Кандидат в тетракварк [ править ]

$Е$ ₀ (980) был идентифицирован некоторыми авторами как тетракварк мезонов, наряду с $I$ = 1 состояний ₀ (980) и $κ$ ₀ (800). Два долгоживущих ( узких на жаргоне спектроскопии частиц) состояния: скалярное (0 ⁺⁺ ) состояние
D^{* ±}
_{с Дж}(2317) и векторный (1 ⁺ ) мезон
D^{* ±}
_{с Дж}(2460), наблюдаемые на CLEO и BaBar , также были предварительно идентифицированы как состояния тетракварка. Однако для них возможны и другие объяснения.

В $2$ ⁺⁺ состояния [ править ]

Однозначно идентифицируются два изоскалярных состояния: $f$ ₂ (1270) и $f$ ₂ '(1525). Никакие другие состояния не были идентифицированы во всех экспериментах. Поэтому об этих состояниях сложно сказать больше.

В $1$ ^{- +} экзотике и другие государства [ править ]

Две изовекторные экзотики $π$ ₁ (1400) и $π$ ₁ (1600) кажутся хорошо установленными экспериментально. ^[1]^[2]^[3] Недавний анализ связанных каналов показал, что эти состояния, которые изначально считались отдельными, согласуются с одним полюсом. Второе экзотическое состояние нежелательно. ^[4] Отнесение этих состояний к гибридам приветствуется. Расчеты КХД на решетке показывают, что легчайший $π$ ₁ с квантовыми числами 1 ^{- +} имеет сильное перекрытие с операторами, имеющими глюонную конструкцию. ^[5]

$Π$ (1800) 0 ^{- +} , $ρ$ (1900) 1 ^- и $η$ ² (1870) 2 ^{- +} достаточно хорошо определены состояния, которые были предварительно определены как гибриды некоторыми авторами. Если это отождествление верно, то это замечательное согласие с расчетами на решетке, которые помещают несколько гибридов в этот диапазон масс.

См. Также [ править ]

Кварковая модель , мезоны , барионы , кварки и глюоны
Экзотические адроны и экзотические барионы
Квантовая хромодинамика , аромат и вакуум КХД
GlueX , эксперимент, который исследует спектр глюболов и экзотических мезонов

Ссылки [ править ]

↑ Алексеев, МГ; Алексахин В.Ю .; Александров Ю.А. Алексеев, Г.Д .; Amoroso, A .; Austregesilo, A .; и другие. (2018). «Наблюдение экзотического резонанса J ^PC = 1 ^{- +} при дифракционной диссоциации 190 ГэВ / c² π ^- на π ^- π ^- π ⁺ ». Письма с физическим обзором . 104 (24): 092003. arXiv : 1802.05913 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.104.241803 . PMID 20867295 . S2CID 24961203 .
^ Агасян, М .; Алексеев, МГ; Алексеев, Г.Д .; Amoroso, A .; Andrieux, V .; Анфимов Н.В.; и другие. (2018). «Изовекторные резонансы света в π ^- p → π ^- π ^- π ⁺ p при 190 ГэВ / c²». Physical Review D . 98 (9): 241803. arXiv : 0910.5842 . DOI : 10.1103 / PhysRevD.98.092003 . S2CID 119247683 .
^ Адольф, C .; Ахунзянов, Р .; Алексеев, МГ; Алексеев, Г.Д .; Amoroso, A .; Andrieux, V .; и другие. (2015). «Нечетные и четные парциальные волны ηπ ^- и η′π ^- в π ^- p → η (′) π ^- p при 191 ГэВ / c²». Физика Письма Б . 740 : 303–311. arXiv : 1408,4286 . DOI : 10.1016 / j.physletb.2014.11.058 .
^ Rodas, A .; Pilloni, A .; Альбаладехо, М .; Fernández-Ramírez, C .; Jackura, A .; Mathieu, V .; и другие. (Объединенный центр физического анализа) (2019). "Определение полюсного положения легчайшего гибридного мезонного кандидата". Письма с физическим обзором . 122 (4): 042002. arXiv : 1810.04171 . Bibcode : 2019PhRvL.122d2002R . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.122.042002 . PMID 30768338 . S2CID 73455324 .
^ Dudek, Jozef J .; Эдвардс, Роберт Дж .; Го, Пэн; Томас, Кристофер Э. (2013). «К спектру возбужденных изоскалярных мезонов из решеточной КХД». Physical Review D . 88 (9): 094505. arXiv : 1309.2608 . Bibcode : 2013PhRvD..88i4505D . DOI : 10.1103 / PhysRevD.88.094505 . S2CID 62879574 .

Дальнейшее чтение [ править ]

Yao, W.-M .; и другие. ( Группа данных по частицам ) (2006). «Обзор физики элементарных частиц: мезоны, отличные от q q » (PDF) . Журнал Physics G . 33 : 1. arXiv : astro-ph / 0601168 . Bibcode : 2006JPhG ... 33 .... 1Y . DOI : 10.1088 / 0954-3899 / 33/1/001 .

[1] Алексеев, МГ; Алексахин В.Ю .; Александров Ю.А. Алексеев, Г.Д .; Amoroso, A .; Austregesilo, A .; и другие. (2018). «Наблюдение экзотического резонанса J ^PC = 1 ^{- +} при дифракционной диссоциации 190 ГэВ / c² π ^- на π ^- π ^- π ⁺ ». Письма с физическим обзором . 104 (24): 092003. arXiv : 1802.05913 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.104.241803 . PMID 20867295 . S2CID 24961203 .

[2] Агасян, М .; Алексеев, МГ; Алексеев, Г.Д .; Amoroso, A .; Andrieux, V .; Анфимов Н.В.; и другие. (2018). «Изовекторные резонансы света в π ^- p → π ^- π ^- π ⁺ p при 190 ГэВ / c²». Physical Review D . 98 (9): 241803. arXiv : 0910.5842 . DOI : 10.1103 / PhysRevD.98.092003 . S2CID 119247683 .

[3] Адольф, C .; Ахунзянов, Р .; Алексеев, МГ; Алексеев, Г.Д .; Amoroso, A .; Andrieux, V .; и другие. (2015). «Нечетные и четные парциальные волны ηπ ^- и η′π ^- в π ^- p → η (′) π ^- p при 191 ГэВ / c²». Физика Письма Б . 740 : 303–311. arXiv : 1408,4286 . DOI : 10.1016 / j.physletb.2014.11.058 .

[4] Rodas, A .; Pilloni, A .; Альбаладехо, М .; Fernández-Ramírez, C .; Jackura, A .; Mathieu, V .; и другие. (Объединенный центр физического анализа) (2019). "Определение полюсного положения легчайшего гибридного мезонного кандидата". Письма с физическим обзором . 122 (4): 042002. arXiv : 1810.04171 . Bibcode : 2019PhRvL.122d2002R . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.122.042002 . PMID 30768338 . S2CID 73455324 .

[5] Dudek, Jozef J .; Эдвардс, Роберт Дж .; Го, Пэн; Томас, Кристофер Э. (2013). «К спектру возбужденных изоскалярных мезонов из решеточной КХД». Physical Review D . 88 (9): 094505. arXiv : 1309.2608 . Bibcode : 2013PhRvD..88i4505D . DOI : 10.1103 / PhysRevD.88.094505 . S2CID 62879574 .