热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

粒子物理|一种“短命”的奇异粒子合成

2023-01-30 10:30     来源:科技日报     粒子物理
日本、加拿大、奥地利等国科学家组成的国际科研团队在最新一期《物理评论快报B》杂志上发表论文指出,他们首次在粒子加速器上合成出奇异且非常“短命”的∧(1405)粒子,了解其内部结构有助于进一步理解存在于中子星内部的超级稠密的物质。

粒子物理学标准模型指出,大多数粒子都由夸克组成,已知有6种夸克:上夸克、下夸克、顶夸克、底夸克、粲夸克、奇异夸克。通常情况下,2个或3个夸克结合在一起形成质子和中子。∧(1405)一直被认为是一种特殊的激发态,由上夸克、下夸克和奇异夸克组成,但迄今科学家们一直未曾发现这种粒子。

此次在强流质子加速器研究联合装置上,科学家通过让一个K介子和一个质子结合,首次合成出∧(1405)。K介子射向氘靶,每个靶上都有一个质子和一个中子。在一次成功的反应中,一个K介子将中子“踢出”后与质子融合,生成了∧(1405)。

研究结果表明,∧(1405)最应该被认为是K介子和质子的暂时结合态,而非三夸克激发态。形成K介子和质子的结合态是可能的,因为中子带走了一些能量。而且,研究人员通过观察衰变产物的行为,成功测量了∧(1405)的复杂质量(质量和宽度)。

研究团队指出,鉴于K介子由1个奇异夸克和1个反夸克组成,质子由2个上夸克和1个下夸克构成,最新研究意味着∧(1405)是一种由4个夸克和1个反夸克共5个夸克组成的异常状态,其并不符合传统分类,即粒子要么由3个夸克,要么由1个夸克和1个反夸克组成。最新研究有助于科学家更好地理解宇宙大爆炸后不久早期宇宙的形成情况,以及物质在极端压力和密度等情况下的状态。


推荐阅读

杨晓菲课题组在《粒子物理与核物理进展》发表关于激光核谱学研究奇特原子核的长篇综述文章

近日,北京大学物理学院技术物理系、核物理与核技术国家重点实验室杨晓菲研究员等应邀撰写的长篇综述文章“研究奇特原子核的激光核谱学”(Laser spectroscopy for the study of exotic nuclei )发表在核物理和粒子物理综述期刊《粒子物理与核物理进展》(Progress in Particle and Nuclear Physics)。 2023-02-01

经典系统内首次观察到“准粒子”

研究团队发现,这些作用范围比较长的力使粒子“成双成对”。而大量成对耦合的粒子暗示,这些是系统内的准粒子。当研究人员模拟了一个由数千个粒子组成的大型二维晶体并检查其运动时,证明了上述假设是正确的。 2023-01-31

阅读排行榜