Os cientistas da Universidade de Osaka faziam parte de um experimento de acelerador de partículas que produziu uma partícula exótica e altamente instável e determinou sua massa. Isso pode contribuir para uma melhor compreensão do funcionamento interno de estrelas de nêutrons ultra-densas.
O modelo padrão de física de partículas explica que a maioria das partículas é feita de combinações de apenas seis tipos de entidades básicas chamadas quarks. No entanto, ainda existem muitos mistérios não resolvidos, um dos quais é – (1405), uma ressonância lambda exótica, mas fuga. Acreditava -se anteriormente uma combinação específica de três quarks – para baixo, para baixo e estranho – e obter informações sobre sua composição poderia ajudar a descobrir informações sobre a matéria extremamente densa nas estrelas de nêutrons.
Agora, os investigadores da Universidade de Osaka faziam parte de uma equipe que conseguiu sintetizar – (1405) pela primeira vez combinando um K -Meson e um próton e determinando sua massa complexa (massa e largura). O K -Meson é uma partícula carregada negativamente contendo um quark estranho e um antiquark UP.
O próton muito mais familiar que compõe o assunto com o qual estamos acostumados tem dois quarks e um quark de baixo. Os pesquisadores mostraram que – (1405) é melhor pensado como um estado vinculado temporário do K-Meson e do próton, em oposição a um estado excitado de três quarques.
Em um estudo publicado recentemente em cartas de física B, o grupo descreve o experimento que eles realizaram no acelerador J-Parc. Os mesons K foram filmados em um alvo de deutério, cada um dos quais tinha um próton e um nêutron. Em uma reação bem -sucedida, um K -Meson expulsou o nêutron e depois se fundiu com o próton para produzir o – desejado (1405). “A formação de um estado ligado de um k -meson e um próton só era possível porque o nêutron levava parte da energia”, diz um autor do estudo, Kentaro Inoue.
Um dos aspectos que foram perplexos cientistas sobre – (1405) era sua massa geral muito leve, embora contenha um quark estranho, que é quase 40 vezes mais pesado do que um quark. Durante o experimento, a equipe de pesquisadores conseguiu medir com sucesso a complexa massa de – (1405) observando o comportamento dos produtos decaimento.
“Esperamos que o progresso nesse tipo de pesquisa possa levar a uma descrição mais precisa da matéria de alta densidade que existe no núcleo de uma estrela de nêutrons”, diz Shingo Kawasaki, outro autor de estudo. Este trabalho implica que – (1405) é um estado incomum que consiste em quatro quarks e um antiquark, fazendo um total de 5 quarks, e não se encaixa na classificação convencional na qual as partículas têm três quarks ou um quark e um antiquark.
Esta pesquisa pode levar a uma melhor compreensão da formação inicial do universo, logo após o Big Bang, bem como o que acontece quando a matéria está sujeita a pressões e densidades muito além do que vemos em condições normais.
Publicado em 28/02/2023 16h02
Artigo original:
Estudo original: