LHCb anuncia descoberta de nova partícula

A imagem representa a nova partícula observada no LHCb, contendo dois quarks charm e um quark up.Créditos: CERN | Daniel Dominguez.

Publicado no CERN

Hoje, na conferência EPS sobre a Física de Altas Energias em Veneza, na Itália, o experimento LHCb do Large Hadron Collider (LHC) reportou a observação de Ξcc++(Xicc++), uma nova partícula que contém dois quarks charm e um quark up. A existência desta partícula da família do bárion era esperada pelas teorias atuais, mas os físicos têm procurado esses bárions com dois quarks pesados durante anos. A massa da partícula recém-descoberta tem cerca 3621 MeV, que é quase quatro vezes mais pesada do que um bárion familiar, o próton, uma propriedade que decorre do conteúdo de seu duplo quark charm.

Quase toda a matéria observada é feita de bárions, que são partículas comuns compostas de três quarks, os mais conhecidos são prótons e nêutrons. Mas existem seis tipos de quarks, e, teoricamente, muitas combinações potenciais diferentes podem formar outros tipos de bárions. Os bárions observados até o momento possuem, no máximo, um quark pesado.

A medição da propriedade do Ξcc++ ajudará a estabelecer como um sistema de dois quarks pesados e um leve se comporta. Podem ser obtidas conjecturas importantes ao medir precisamente a produção e o decaimento dos mecanismos, e a vida útil desta nova partícula.

A observação deste novo bárion, que provou ser bastante desafiadora, foi possível devido à alta taxa de produção de quarks pesados no LHC e às capacidades únicas do experimento LHCb, que pode identificar o decaimento dos produtos com excelente eficiência. O bárion Ξcc++  foi identificado através do decaimento do bárion Λc+ e dos três mésons K, π+ e π+.

A observação de Ξcc++ no LHCb levanta expectativas para detectar outros representantes da família duplamente pesada de bárions. Eles serão buscados no LHC.

A descoberta foi publicada em um paper na Physical Review Letters.

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