Os novos e pesados Hadrões exóticos

Figure 1. Existing standard hadrons and exotic hadrons. At the B Factory experiment, a series of new exotic mesons containing charm quarks (c) have been discovered. Unlike these exotic mesons, the newly discovered Zb particles contain bottom quarks (b) and have an electric charge. If only one bottom quark and one anti-bottom quark ( b ) are contained, the resulting particle is electrically neutral. Thus, the Zb must also contain at least two more quarks (e.g., one up quark (u) and one anti-down quark ( d )). Credit: PhysOrg

O Experimento Belle (que realiza colisões entre electrões e positrões) pertercente ao High Energy Accelerator Research Organization (KEK), Japão, descobriu dois novos hadrões, contendo quarks botton. Estas novas partículas têm carga elétrica e pensa-se que sejam hadrões “exóticos” (não-padrão), contendo pelo menos quatro quarks (por exemplo, o protão é constituído por três quarks). Anteriormente, uma série de novos e inesperados hadrões “exóticos” contendo quarks charm e an-ticharm foram  observados. Esta última descoberta demonstra a existência de hadrões exóticos contendo pelo menos quatro quarks, num sistema de partículas, incluindo quarks bottom.

O Experimento Belle descobriu inesperadamente estas duas novas partículas. Estas partículas, denominadas Z_b, contêm   um quark bottom (o segundo quark mais pesado entre os conhecidos seis tipos de quarks) e um quark anti-bottom. Além disso, apresentam carga elétrica e, portanto, pensa-se que tenham mais dois quarks adicionais (para além dos quark bottom e anti-bottom), ligados entre si, perfazendo um total de quatro quarks.

Figure 2. Production of Zb in an electron-positron collision. Immediately after being produced, the Zb decays into a bottomonium ( Υ or hb) and a charged pi meson (π±). The bottomonium then decays into a pair of muons (μ±), which are subsequently measured with a detector.

Uma grande quantidade de dados foi obtida nas colisões entre o electrão e o positrão, que teve o valor mais elevado de luminosidade conseguido até ao momento.

Podem ler mais sobre assunto no PhysOrg.