#АстрофизикИвановАнатолий #гипероны #hyperons Гипероны сигма с массами покоя около 2455 МэВ

  Гипероны Σ⁺⁺с,  Σ⁺с  и  Σ⁰с  с массами покоя около 2455 МэВ 

  Эти сигма гипероны не являются частицами, принадлежащими к одному семейству частиц. Это совершенно разные частицы. Сигма гиперон Σ⁺⁺с с массой покоя 2454 МэВ состоит из нейтрона, по обе стороны от которого двигаются по своим орбитам по три пиона. Каждая тройка пионов имеет суммарный положительный заряд. Роль посредника, который  позволяет образовать частицу с двумя положительными зарядами, выполняет нейтрон.

       Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич

                        

                                 

  Сигма гипероны Σ⁺⁺с, Σ⁺с и Σ⁰с с массами покоя около 2455 МэВ имеют почти одинаковые массы покоя при разном внутреннем устройстве. Это же относится и к сигма гиперонам с массами покоя 2520 МэВ и 2800 МэВ. Массы покоя гиперонов Σ⁺с(2453) и Σ⁰с(2454) незначительным образом отличаются от масс покоя гиперонов кси Ξ⁺с(2467) и Ξ⁰с(2471). Как будет видно ниже, количество пионов, входящих в состав этих сигма и кси гиперонов, имеющих одинаковый знак заряда, одинаково. Но гипероны Ξ⁺с (2467) и Ξ⁰с (2471) живут  в миллиарды раз дольше, чем гипероны Σ⁺с (2453) и Σ⁰с (2454).

  В гипероне Σ⁺⁺с с массой покоя 2454 МэВ так же, как и в дельта частице ∆⁺⁺, нейтрон выполняет роль связующего звена между двумя группами пионов, каждая из которых имеет суммарный положительный заряд. В этом сигма гипероне по разные стороны от нейтрона двигаются по своим орбитам по три пиона, в которых только  один пион из тройки имеет отрицательный заряд. При раскрытии внутренних структур более тяжёлых гиперонов будет показано, каким образом формируются гипероны сигма с двумя положительными зарядами.

   В классификации гиперонов, предлагаемой автором, гиперон Σ⁺⁺с(2454) обозначен как HN(π⁺π⁻π⁺)(π⁺π⁻π⁺)(2454) или в упрощённой форме как HN(3⁺)(3⁺)(2454). Этот гиперон изображён на рисунке 1.

   

                           

          Рисунок 1. Гиперон Σ⁺⁺с(2454),  HN(3⁺)(3⁺)(2454).

Релятивистские массы пионов в этой частице равны 252,4 МэВ. Релятивистские скорости движения пионов по орбитам равны 2,50·10⁸м/с. Радиусы орбит пионов равны 0,94Ф.

   Гиперон Σ⁺⁺с (2454) распадается согласно каналу Σ⁺⁺с → Λ⁺с  π⁺. Внутренняя структура гиперона Λ⁺с (2285) раскрыта автором в статье «Внутренняя структура гиперона лямбда плюс с массой покоя 2285 МэВ»,  http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/03/hyperons-2285.html .

 При распаде сигма гиперона с двумя положительными зарядами происходят следующие события. Один из двух ближайших к нейтрону положительно заряженных пионов взаимодействует с ним и превращает его в протон. Этот процесс многократно описан автором в предыдущих статьях. После превращения нейтрона в протон происходит аннигиляция двух пар пионов, расположенных по обе стороны от протона. Оставшийся в одиночестве крайний в тройке положительно заряженный пион покидает частицу. Но он теряет большую часть своей релятивистской массы. Если в составе сигма гиперона его релятивистская масса была равна 252,4 МэВ, то на выходе она не превышает 169 МэВ. Разница масс покоя гиперонов Σ⁺⁺с (2454) и Λ⁺с (2285) составляет как раз эту величину. Энергия, которая выделяется от разрушения трёх пионов по одну сторону от появившегося протона, составляет около 758 МэВ. Гамма квант такой мощности создаёт на протоне две пары пионов. По другую сторону от протона гамма квант, образовавшийся в результате аннигиляции пары пионов, создаёт на этом же протоне пару пионов. За счёт излишков энергии, выделенной при всех процессах, произошедших в сигма гипероне с двумя положительными зарядами, появившиеся  пионы увеличивают свои релятивистские массы до 224,5 МэВ и образуют гиперон лямбда плюс с массой покоя 2285 МэВ. В этом гипероне по одну сторону от протона двигаются по своим орбитам два пиона, а по другую сторону четыре пиона.

   Гиперон Σ⁺с (2453) имеет очень маленькое время жизни – около 1,4·10⁻²²с. Можно было бы предположить, что причиной этого является несимметричное расположение пионов в этом гипероне и что он состоит из протона, по одну сторону от которого двигаются по своим орбитам два пиона, а по другую сторону - шесть пионов. Такое расположение пионов показано на рисунке 2. Но такая конструкция выглядит слишком искусственной, и, скорее всего, она не существует.. По всей вероятности, гиперон Σ⁺с (2453)состоит из протона, по обе стороны от которого двигаются по своим орбитам по четыре пиона. Параметры их орбит такие же, как показано на рисунке 2. Релятивистские массы пионов в этой частице равны 189,3 МэВ. Радиусы орбит равны 1,54Ф. Релятивистские скорости движения пионов по орбитам равны 2,03·10⁸м/с. В классификации гиперонов, предлагаемой автором, этот гиперон обозначен как HP(π⁺π⁻π⁺π⁻)(π⁻π⁺π⁻π⁺)(2453). В упрощённой форме он обозначается как HP(4)(4)(2453). Автор не изображает гиперон Σ⁺с (2453) на рисунке потому, что его внутренняя структура идентична внутренней структуре гиперона Ξ⁺с (2467). Этот гиперон изображён на рисунке 1 в статье «Гипероны кси Ξ⁺с и Ξ⁰с с массами покоя 2467 МэВ и 2471 МэВ», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/04/hyperons-2467-2471.html .

     

                         

    Рисунок 2. Одна из предполагаемых конструкций гиперона Σ⁺с (2453).

   

  Этот гиперон распадается согласно каналу Σ⁺с → Λ⁺с π⁰. При взаимодействии между собой пионов одной из крайних пар образуется нейтральный пион. Как это происходит описано автором в предыдущих статьях. За счёт выделенной энергии шесть оставшихся пионов увеличивают свои релятивистские массы до величины 224,5МэВ и образуют лямбда гиперон плюс с массой покоя 2285МэВ.

   Гипероны Σ⁺с (2453) и Ξ⁺с (2467) имеют идентичные внутренние структуры, релятивистские массы их пионов отличаются незначительным образом, а время жизни отличается в миллиарды раз. По мнению автора, одним из главных факторов, влияющих на время жизни элементарных частиц помимо величин релятивистских масс пионов, входящих в их состав, являются условия, при которых происходит формирование или распад частицы. Движения зарядов в непосредственной близости от гиперона или мезона может приводить к преждевременному их разрушению. 

    В отношении гиперона Σ⁰с (2454) можно было бы тоже предположить, что он очень несимметричен и состоит из протона, по одну сторону от которого двигаются по своим орбитам два пиона, а по другую – пять пионов. В следующей статье автора будет идти речь о гипероне Λ⁺с (2595), при распаде которого появляется этот сигма гиперон. Анализ каналов распадов гиперона Λ⁺с (2595) свидетельствует о том, что гиперон Σ⁰с (2454) имеет такую же внутреннюю структуру, как гипероны Ξ⁰с (2471) и Ω⁰(2695). В классификации гиперонов автора гиперон Σ⁰с (2454) обозначен как HP(π⁻π⁺π⁻)(π⁻π⁺π⁻π⁺)(2454). В упрощённой форме этот гиперон обозначается как HP(3⁻)(4)(2454). Автор тоже не будет изображать его на рисунке. Релятивистские массы пионов в гипероне Σ⁰с (2454) равны 216,7 МэВ. Релятивистские скорости движения пионов по своим орбитам равны 2,29·10⁸м/с. Радиусы их орбит равны 1,20Ф. На рисунке 3 изображена одна из предполагаемых конструкций гиперона Σ⁰с(2454), которая, по всей вероятности, не существует.   

        

                        

   Рисунок 3. Одна из предполагаемых конструкций гиперона Σ⁰с (2454).  

   Этот гиперон распадается согласно каналу Σ⁰с → Λ⁺с π⁻. Крайний отрицательно заряженный пион из группы, состоящей из трёх пионов, покидает частицу. Он теряет часть своей релятивистской массы на преодоление притяжения соседнего пиона, имеющего положительный заряд. За счёт выделенной энергии шесть оставшихся пионов увеличивают свои релятивистские массы до 224,5 МэВ и образуют лямбда гиперон плюс с массой покоя 2285 МэВ.  

  При раскрытии внутренних структур более тяжёлых гиперонов будет установлено, как  происходит формирование гиперонов сигма с такими внутренними структурами.

    Сигма гипероны с массами покоя 2520 МэВ и 2800 МэВ имеют такие же внутренние структуры, как и сигма гипероны с массами покоя около 2455 МэВ. Эти более тяжёлые сигма гипероны распадаются таким же путём. Но с увеличением релятивистских масс пионов их время жизни становится ещё меньше из-за увеличения потерь энергии на излучение пионами.

   В следующей статье речь пойдёт о внутренней структуре гиперона лямбда плюс с массой покоя 2595МэВ.

   18. 05. 2014 года, город Чернигов.