Экзотический мезон - Exotic meson

Тождества и классификация возможных тетракварковых мезонов. Зеленый означает я = 0 состояний, синий, я = ½ и красный, я = 1. По вертикальной оси отложена масса.

Экзотические мезоны мезоны, которые имеют квантовые числа невозможно в кварковая модель; некоторые предложения по нестандартным кварковая модель мезоны могут быть:

глюболы или глюоний

Глюболы не иметь валентность кварки вообще.

тетракварки

Тетракварки имеют две валентные кварк-антикварковые пары.

гибридные мезоны

Гибридные мезоны содержат валентную пару кварк-антикварк и один или несколько глюоны.

Все экзотические мезоны классифицируются как мезоны потому что они адроны и нести ноль барионное число. Из них глюболы должны быть ароматными синглетами, то есть иметь ноль изоспин, странность, очарование, бездонность, и вершина. Как и все состояния частиц, экзотические мезоны задаются квантовыми числами, которые обозначают представления Симметрия Пуанкаре, q.e., по масса (заключено в круглые скобки), и J^ПК, куда J это угловой момент, п это внутренняя четность, и C это зарядовое сопряжение паритет; Также часто указывается изоспин я мезона. Обычно каждые кварковая модель мезон входит SU (3) вкус nonet: октет и связанный с ним синглет аромата. Глюболик появляется как дополнительный (сверхштатный) 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 некварковая модель мезоны, степень перемешивания и точное отнесение чревато неопределенностями. Существует также значительный экспериментальный труд по присвоению квантовых чисел каждому состоянию и их перекрестной проверке в других экспериментах. В результате все назначения вне кварковая модель являются предварительными. В оставшейся части статьи описывается ситуация, сложившаяся на конец 2004 года.

Прогнозы решетки

Решетка КХД прогнозы для глюболов теперь достаточно обоснованы, по крайней мере, когда виртуальный кварками пренебрегают. Два самых низких состояния:

0⁺⁺ с массой 1611±163 МэВ /c² и

2⁺⁺ с массой 2232±310 МэВ /c²

0⁻⁺ и экзотические глюболы, такие как 0⁻⁻ Ожидается, что все будут лежать наверху 2 ГэВ /c². Глюболы обязательно изоскалярные, с изоспин я = 0.

Основное состояние гибридные мезоны 0⁻⁺, 1⁻⁺, 1⁻⁻, и 2⁻⁺ все лежат немного ниже 2 ГэВ /c². Гибрид с экзотическими квантовыми числами 1⁻⁺ я сидела 1.9±0,2 ГэВ /c². Лучшие на сегодняшний день расчеты решеток выполнены в закаленное приближение, который пренебрегает виртуальный кварковые петли. В результате в этих расчетах отсутствует смешивание с мезонными состояниями.

В 0⁺⁺ состояния

Данные показывают пять изоскалярных резонансов: ж₀(500), ж₀(980), ж₀(1370), ж₀(1500), и ж₀(1710 г.). Из них ж₀(500) обычно отождествляется с σ из хиральные модели. Распад и производство ж₀(1710) убедительно доказывают, что это также мезон.

Кандидат в глюбол

В ж₀(1370) и ж₀(1500) не могут одновременно быть мезоном кварковой модели, потому что один из них сверхштатный. Производство высшего массового состояния за два фотон такие реакции как 2γ → 2π или же 2γ → 2 К реакции сильно подавляются. Распад также свидетельствует о том, что одним из них мог быть глюбол.

Кандидат в тетракварк

В ж₀(980) был идентифицирован некоторыми авторами как тетракварковый мезон, наряду с я = 1 состояние а₀(980) и κ₀(800). Два долгожителя (узкий на жаргоне спектроскопии частиц) утверждает: скаляр (0⁺⁺) государственный
D^*±
_sJ(2317) и вектор (1⁺) мезон
D^*±
_sJ(2460), наблюдается на CLEO и БаБар, также были предварительно идентифицированы как состояния тетракварка. Однако для них возможны другие объяснения.

В 2⁺⁺ состояния

Однозначно идентифицируются два изоскалярных состояния: ж₂(1270) и ж₂′ (1525 г.). Никакие другие состояния не были идентифицированы во всех экспериментах. Следовательно, об этих состояниях сложно сказать больше.

В 1⁻⁺ экзотика и другие состояния

Две изовекторные экзотики π₁(1400) и π₁(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 самые легкие π₁ с 1⁻⁺ квантовые числа сильно перекрываются с операторами глюонной конструкции.^[5]

В π(1800) 0⁻⁺, ρ(1900) 1⁻⁻ и η²(1870) 2⁻⁺ являются достаточно хорошо идентифицированными состояниями, которые были предварительно идентифицированы некоторыми авторами как гибриды. Если это отождествление верно, то это замечательное согласие с расчетами на решетке, которые помещают несколько гибридов в этот диапазон масс.

Смотрите также

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

Рекомендации

1. Алексеев, М.Г .; Алексахин В.Ю .; Александров Ю.А. Алексеев, Г.Д .; Amoroso, A .; Austregesilo, A .; и другие. (2010). "Наблюдение за J^ПК=1⁻⁺ экзотический резонанс в дифракционной диссоциации 190 ГэВ / c² π⁻ в π⁻π⁻π⁺". Письма с физическими проверками. 104 (24). arXiv:1802.05913. Дои:10.1103 / PhysRevLett.104.241803.
2. Агасян, М .; Алексеев, М.Г .; Алексеев, Г.Д .; Amoroso, A .; Andrieux, V .; Анфимов, Н.В .; и другие. (2018). "Изовекторные резонансы света в π⁻р → π⁻π⁻π⁺p при 190 ГэВ / c² ". Физический обзор D. 98 (9). arXiv:0910.5842. Дои:10.1103 / PhysRevD.98.092003.
3. Адольф, К .; Ахунзянов, Р .; Алексеев, М.Г .; 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 ". Письма по физике B. 740: 303–311. arXiv:1408.4286. Дои: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 самого легкого гибридного мезонного кандидата». Письма с физическими проверками. 122 (4): 042002. arXiv:1810.04171. Bibcode:2019PhRvL.122d2002R. Дои:10.1103 / PhysRevLett.122.042002.
5. Dudek, Jozef J .; Эдвардс, Роберт Дж .; Го, Пэн; Томас, Кристофер Э. (2013). «К спектру возбужденных изоскалярных мезонов из решеточной КХД». Физический обзор D. 88 (9): 094505. arXiv:1309.2608. Bibcode:2013ПхРвД..88и4505Д. Дои:10.1103 / PhysRevD.88.094505.

дальнейшее чтение

• Yao, W.-M .; и другие. (Группа данных о частицах ) (2006). "Обзор физики элементарных частиц: Non-qq мезоны " (PDF). Журнал физики G. 33: 1. arXiv:Astro-ph / 0601168. Bibcode:2006JPhG ... 33 .... 1л. Дои:10.1088/0954-3899/33/1/001.