#АстрофизикИвановАнатолий #гипероны #hyperons Тяжёлые гипероны кси с массой покоя более 2500 МэВ

   Тяжёлые гипероны кси с массой покоя более 2500 МэВ

  Тяжёлые гипероны кси с массами покоя более 2500МэВ не относятся к семействам однотипных частиц, а представляют собой частицы, имеющие разные внутренние структуры. Но некоторые из них, имеющие одинаковые заряды, могут иметь идентичные внутренние структуры, несмотря на различие в массах покоя.

         Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич

                                                        

 Существует несколько групп гиперонов кси, состоящих из двух частиц, одна из которых имеет положительный заряд, а другая является нейтральной частицей. Обе частицы в парах имеют приблизительно одинаковые массы покоя. Вот эти пары частиц:

  Ξ'с⁺(2576), Ξ'с⁰(2578);

  Ξс⁺(2645), Ξс⁰(2645);

  Ξс⁺(2790), Ξс⁰(2790);

  Ξс⁺(2815), Ξс⁰(2815).

  Гипероны кси с массами покоя 2576 МэВ и 2578 МэВ распадаются согласно каналам: Ξ'с⁺(2576) → Ξс⁺(2467) γ и Ξ'с⁰(2578) → Ξс⁰(2471) γ. Внутренние структуры гиперонов Ξс⁺(2467) и Ξс⁰(2471) раскрыты автором в статье «Гипероны кси Ξс⁺ и Ξс⁰ с массами покоя 2467 МэВ и 2471 МэВ». По мнению автора, в первом канале распадов происходят следующие события. По всей вероятности, гиперон Ξ'с⁺(2576) имеет такую же внутреннюю структуру, как и гиперон Ξс⁺(2467). В обоих гиперонах по обе стороны от протона двигаются по своим орбитам по четыре пиона. В гипероне Ξ'с⁺(2576) релятивистские массы пионов, входящих в его состав, равны 204,7 МэВ. Они теряют приблизительно по 13,5 МэВ энергии на излучение и формируют гиперон Ξс⁺(2467), в котором релятивистские массы пионов равны 191,2. При этом внутренняя структура этой частицы остаётся неизменной. Такое явление наблюдалось при превращении одних видов В мезонов в другие. Об этом шла речь в статье автора «Ипсилон мезон Υ(5S) с массой покоя 10860 МэВ», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/03/10860.html .

 Выделенная энергия образует гамма квант.

  По всей вероятности, внутренняя структура гиперона Ξ'с⁰(2578) такая же, как и внутренняя структура гиперона Ξс⁰(2471). При его распаде пионы теряют приблизительно по 15,2 МэВ энергии и формируют более лёгкий гиперон кси. Релятивистские массы пионов уменьшаются с 234,3 МэВ до 219,1 МэВ. Излишек энергии тоже формирует гамма квант.

  Распады частиц Ξс⁺(2645) и Ξс⁰(2645) проходят по другому сценарию. При их распадах появляются пионы: Ξс⁺(2645) → Ξс⁰(2471) π⁺ и Ξс⁰(2645) → Ξс⁺(2467) π⁻. По всей вероятности, внутренняя структура гиперона Ξс⁺(2645) такая же, как и внутренние структуры гиперонов Ξ'с⁺(2576) и Ξс⁺(2467). В этих гиперонах по обе стороны от протона двигаются по своим орбитам по четыре пиона. Один из крайних положительно заряженных пионов покидает частицу, и формируется гиперон Ξс⁰(2471), в котором по одну сторону от протона двигаются по своим орбитам три пиона, а по другую сторону – четыре пиона. При этом за счёт части энергии, выделенной положительно заряженным пионом, который покидает частицу, оставшиеся семь пионов увеличивают свои релятивистские массы приблизительно на 5,6 МэВ каждый.

  Анализ канала распада гиперона Ξс⁰(2645) показывает, что, по всей вероятности, этот гиперон состоит из протона, по одну сторону от которого двигаются по своим орбитам четыре пиона, а по другую сторону – пять пионов. В классификации гиперонов,  предлагаемой автором, этот гиперон обозначается как HP(4)(5⁻)(2645). Гиперон Ξс⁰(2645) изображён на рисунке 1.

  

                       

          Рисунок 1. Гиперон Ξс⁰(2645), HP(4)(5⁻)(2645).

   Релятивистские массы пионов, входящих в состав этого гиперона, равны 189,6МэВ. Релятивистские скорости движения пионов по орбитам равны 2,03·10⁸м/с. Радиусы орбит равны 1,54Ф. При распаде этого гиперона крайний, отрицательно заряженный пион пятёрки пионов покидает  этот гиперон, и остаётся положительно заряженный гиперон Ξс⁺(2467), в котором по обе стороны от протона двигаются по своим орбитам по четыре пиона. При этом пионы увеличивают свои релятивистские массы всего лишь на 0,6МэВ каждый.

   Аналогичным образом происходят распады гиперонов Ξс⁺(2790) и Ξс⁰(2790).

Вот эти каналы распадов: Ξс⁺(2790) → Ξ'с⁰(2578) π⁺ и Ξс⁰(2790) → Ξ'с⁺(2576) π⁻. В этих каналах распадов формируются гипероны кси со значком штрих. Более высокий уровень энергии пионов, входящих в состав гиперонов кси с массами покоя 2790 МэВ, по сравнению с уровнями энергии пионов в гиперонах кси с массами покоя 2645 МэВ, приводит к тому, что вначале формируются гипероны со значком штрих. И только после этого они превращаются соответственно в гипероны Ξс⁰(2471) и Ξс⁺(2467).

   Таким образом, внутренние структуры гиперонов кси с массами покоя 2790 МэВ идентичны соответствующим внутренним структурам гиперонов кси с массами покоя 2645 МэВ.

   Тяжёлые гипероны кси с массами покоя 2815 МэВ распадаются с появлением пар пионов: Ξс⁺(2815) → Ξс⁺(2467) π⁺ π⁻ и Ξс⁰(2815) → Ξс⁰(2471) π⁺ π⁻. Анализ этих каналов распадов показывает, что, по всей вероятности, гиперон Ξс⁰(2815) тоже состоит из протона, по одну сторону от которого двигаются по своим орбитам четыре пиона, а по другую сторону – пять пионов. При его распаде крайняя пара пионов, входивших в пятёрку, покидает частицу. При этом оставшиеся пионы увеличивают свои релятивистские массы приблизительно на 10,6 МэВ каждый. В итоге остаётся нейтральный гиперон Ξс⁰(2471), внутренняя структура которого хорошо известна. В нём по одну сторону от протона двигаются по своим орбитам три пиона, а по другую сторону – четыре пиона. Можно сделать окончательный вывод, что внутренние структуры нейтральных гиперонов Ξс⁰(2645), Ξс⁰(2790) и Ξс⁰(2815) идентичны.

   Если говорить о трёх заряженных гиперонах кси, имеющих соответственно такие же массы покоя, Ξс⁺(2645) , Ξс⁺(2790) и Ξс⁺(2815), то, по всей вероятности, гиперон Ξс⁺(2815) имеет другую внутреннюю структуру. Этот гиперон состоит из протона, по одну сторону от которого по своим орбитам двигаются четыре пиона, а по другую – шесть пионов. Два крайних пиона из этой шестёрки покидает частицу. После этого с двух сторон от протона остаётся по четыре пиона. Оставшиеся восемь пионов увеличивают свои релятивистские массы на 3,5 МэВ каждый, и формируется гиперон Ξс⁺(2467).

   В классификации гиперонов, предлагаемой автором, гиперон Ξс⁺(2815) обозначается как HP(4)(6)(2815). Этот гиперон изображён на рисунке 2.

     

                          

            Рисунок 2. Гиперон Ξс⁺(2815), HP(4)(6)(2815).

 Релятивистские массы пионов в этом гипероне равны 187,7 МэВ. Релятивистские скорости движения пионов по орбитам равны 2,00·10⁸м/с.

  Радиусы орбит пионов равны 1,57Ф.

   В этом гипероне так же, как и в гипероне Λс⁺(2285), наблюдается нарушение симметрии расположения пионов относительно протона. Оказалось, что он может удерживать возле себя десять пионов, но при этом по одну сторону от протона  должно располагаться не более, чем на два пиона больше, по сравнению с количеством пионов, расположенных по другую сторону от него. В отличие от гиперонов, в мезонах не может находиться десять пионов, орбиты которых нанизаны на одну общую ось. Это ещё раз подчёркивает, насколько прочно протон удерживает пионы возле себя.

   В следующей статье речь пойдёт о несуществующих пентакварках.

  

        14. 06. 2014 года, город Чернигов.