El equipo de físicos que trabaja en la colaboración LHCb en el CERN ha descubierto que es más probable que los quarks inferiores existan en bariones que en mesones a medida que aumenta la densidad del entorno en el que existen. En su artículo publicado en Physical Review Letters el grupo describe el estudio de la producción de quarks b en colisiones entre protones.
Los quarks son partículas subatómicas que llevan una carga fraccionaria y se cree que son los componentes básicos de los hadrones. Investigaciones anteriores han sugerido que no pueden existir solos; la teoría sugiere que, en cambio, coexisten como pares en mesones o como tripletes en bariones. En este nuevo estudio, el equipo de Suiza descubrió que es más probable que los quarks inferiores existan en bariones que en mesones a medida que aumenta la densidad de las partículas.
Los quarks inferiores son quarks pesados con una carga de –1/3e; también pasan a quarks de menor masa a un ritmo relativamente lento y son el segundo quark más masivo incluido en el modelo estándar que subyace a la física de partículas. Quizás lo más notable es que se cree que son un producto de la desintegración del bosón de Higgs.
En su trabajo en el Gran Colisionador de Hadrones, los investigadores estudiaron datos de varios años de colisión de protones, que incluían las características de las partículas que se liberaron. Más específicamente, estaban observando las tasas de producción de B 0 mesones y A 0 b bariones con un solo quark inferior y midiendo los cambios que ocurrieron en sus tasas de producción después de las colisiones.
Descubrieron que el A 0 b los bariones aumentaron en comparación con el B 0 mesones en dos eventos:partículas de carga aumentando o disminución del momento transversal. Las tendencias que encontraron sugirieron que el grado de densidad tenía un impacto en la probabilidad de existencia de quarks inferiores cercanos.
Más específicamente, cuanto más denso era, más probable era que los quarks inferiores estuvieran entre los bariones en lugar de los mesones, lo que representa una evidencia más de coalescencia, por la cual los quarks se combinan cuando se rompen entre sí de ciertas maneras. El hallazgo, señalan, va en contra de las teorías que sugieren que la consolidación de quarks es independiente del entorno.
Más información: R. Aaij et al, Producción mejorada de bariones Λb0 en colisiones de pp de alta multiplicidad en s=13 TeV, Cartas de revisión física (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.081901
Información de la revista: Cartas de revisión física
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