Дибарион — тип экзотического адрона, элементарная частица, представляющая собой связанное состояние двух барионов (шести кварков), и являющийся подтипом гексакварка, образованным при взаимодействии двух нуклонов.
Единственным пока найденным дибарионом является d*(2380), открытый в 2014 году.
История Идея существования связанных состояний двух барионов была выдвинута Ф. Дайсоном и Н.Сюонгом еще в 1964 г.
В 1977 году было предположено о существовании H-дибариона, который, согласно расчётам, был бы стабилен и имел состав udsuds .В 2011 году был экспериментально обнаружен резонанс с массой 2380 МэВ/с², позже определенный как гексакварковый дибарион d(2380). Это открытие стимулировало новые исследования в этой области. Так, в 2023 году ученые теоретически рассчитали существование дибариона, состоящего полностью из прелестных кварков Ωbbb.
Экспериментальные и теоретические открытия Экспериментальное обнаружение дибарионов представляет собой сложную задачу из-за их крайне малого времени жизни (для d(2380) это составляет 10^-23 секунд). В экспериментах используются следующие методы обнаружения:
Метод недостающих масс: Тяжелые частицы от распада сверхузкого дибариона вылетают в узком угловом конусе. На этой особенности сверхузких дибарионов основан метод их экспериментального исследования, заключающийся в измерении спектра недостающих масс при регистрации рассеянного нуклона в совпадении с тяжелыми частицами от распада дибариона. По угловому распределению: Метод идет вкупе с методом недостающих масс, который направлен на поиск квантовых чисел тяжелых частиц от распада дибариона, ориентируясь на их угловое распределение. Столкновения в синхрофазотронах: В коллайдере происходят столкновения тяжелых ядер, в результате которых образуется большое количество адронов. Есть вероятность, что два бариона могут слиться в один дибарион.
Часто для теоретического открытия дибарионов используется метод квантовой хромодинамики на решетке.
В настоящее время предсказаны некоторые дибарионы:
H-дибарион
В 1977 году ученые предположили о возможности существования мета стабильной частицы H-дибариона составом uuddss, который является результатом комбинации двух uds-гиперонов. На самом деле, для его распада требуется время, более чем вдвое превышающее возраст вселенной. Частица может рассматриваться в качестве кандидата на барионную тёмную материю.Несмотря на многочисленное количество экспериментов, найти H-дибарион не удалось.
Прелестный дибарион
В 2023 году группа ученых предсказали существование прелестного дибариона D6b, который состоит из двух Омега-гиперон (Ωbbb). Считается, что его энергия должна быть в 40 раз выше чем у дейтрона.
d(2380) d(2380) — это первый экспериментально подтверждённый дибарион. Он был открыт в 2014 году научной Коллаборацией WASA-at-COSY.
В 2011 году учёные сообщили о теоретическом доказательстве существования узкого резонанса в системе двух протонов и двух пионов (π-мезон) pp => ppπ⁰π⁰ при энергии пучка 1,215 ГэВ
В 2014 году после сбора всей информации экспериментов, было объявлено об окончательном подтверждении. Резонанс наблюдался на детекторе WASA на синхротоне COSY в нескольких каналах распада: d => pnπ⁰, d => ppπ-π⁰, d => nnπ+π⁰В 2021 году эксперимент подтвердился независимыми учеными.
Несмотря на популярность гексакварковой теории модели d(2380), существует и вторая, которая рассматривает ее не как единую систему, а как слабосвязанную молекулу двух ∆-барионов.
Значение в физике Образование дибарионов в результате барион-барионных взаимодействий играет фундаментальную роль в понимании нуклеосинтеза Большого взрыва, в ядерных реакциях, в том числе в звёздной среде, и обеспечивает связь между ядерной физикой, космологией и астрофизикой. Возможно влияние дибарионов на нейтронные звезды, предполагается, что дибарионы могут смягчать уравнение состояния вещества нейтронных звёзд.
Примечания
Ссылки Категория:Физика элементарных частиц Категория:Субатомные частицы Категория:Адроны