Pentaquark

Un pentaquark è una particella subatomica composta da un gruppo di cinque quark (rispetto ai tre quark dei normali barioni e ai due dei mesoni). Più precisamente, un pentaquark è composto da quattro quark in coppie dette diquark, e da un antiquark. Quindi ha numero barionico pari a 1 (4 × 1/3 - 1/3). È stata introdotta una nuova classificazione, il barione esotico, destinata a contenere i pentaquark ed altre possibili particelle. Diversi esperimenti evidenziato l'esistenza dei pentaquark: il , il primo ad essere osservato, ha massa pari a circa 1540 MeV (vedi tabella in fondo).

L'esistenza dei pentaquark fu ipotizzata originariamente da Maxim Polyakov, Dmitri Diakonov, e Victor Petrov dell'Istituto di fisica nucleare di San Pietroburgo in Russia nel 1997, ma la loro teoria fu accolta con scetticismo.

Il pentaquark é stato osservato con certezza il 14 gennaio 2003 da Takashi Nakano dell'Università di Osaka, in Giappone e dalla collaborazione SPring-8, e l'esperimento è stato confermato da Ken Hicks del Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) di Newport News, Virginia; l'annuncio ufficale è avvenuto sulla rivista Physical Review Letters il 4 luglio 2003. I loro esperimenti portarono un raggio gamma ad alta energia a interagire con un protone ed un neutrone, creando un mesone K^- e un pentaquark , il . Il pentaquark è sopravvissuto per circa 10^-20 secondi prima di decadere in un mesone K⁺ e un neutrone.

Il 17 marzo del 2004 presso l'acceleratore tedesco HERA, è stato osservato il primo pentaquark contenente un quark charm, .

I pentaquark osservati o ipotizzati sono finora:

Nome (composizione)	Stato	Massa (Errore) MeV
	Osservato	1539 (95)
	Osservato, in attesa di conferma	2977 (109)
	Osservato	1826 (87)
	Possibile coincidenza con risonanza di Roper N(1440)P11	1460(51)
	Previsto	3180(69)
	Previsto	3180(69)
	Previsto	3650 (95)
	Previsto	3650 (95)
	Previsto	3650 (95)
	Previsto	2785 (46)
	Previsto	2785 (46)
	Previsto	tra 2580 e 2910
	Previsto	tra 6050 e 6400

Altri e più strani pentaquark, contenenti ad esempio due quark s e un antiquark , sono stati ipotizzati, ma ancora non vi sono prove della loro effettiva possibilità all'interno dei modelli.

Link esterni

• Seminario sul pentaquark tenutosi al XXVI Convegno Informale di Fisica Teorica di Cortona da Eberhard Klempt (formato .pdf - in inglese)

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