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轻“超核”被预测是稳定的,尽管有两个奇怪的夸克

计算预测光超核现象。含有两个奇异夸克的粒子是稳定的

根据理研核物理学家的计算,在一个有三个核子的氦原子核中加入一种被称为Xi超子的外来粒子,可以产生一个暂时稳定的原子核。这个结果将有助于实验人员寻找原子核,并为核物理和中子星的结构提供见解。

正常的原子核由质子和中子组成,它们统称为核子。每个质子和中子依次由三个夸克组成。夸克有六种类型:上夸克、下夸克、奇异夸克、魅力夸克、下夸克和上夸克。但是质子和中子只由上下夸克组成。

核物理学家长期以来一直对包含一个或多个超子,其中三个夸克中至少有一个是奇异夸克的超核原子核感兴趣。虽然核物理设备只制造出少量的超核,但它们为了解原子核的奥秘提供了一扇宝贵的新窗口。

标准原子核是由它们所包含的质子和中子的数量来定义的,仅此而已。它们本质上是二维的。RIKEN Nishina加速器科学中心和RIKEN跨学科理论和数学科学项目的Takumi Doi说。超子通过奇异夸克的数量为我们提供了一个额外的维度,这使我们能够更深入地了解原子核,例如使原子核稳定的相互作用。

大多数研究都集中在只有一个奇异夸克的超子上。但是带有两个奇异夸克的超子,也被称为Xi超子,也是可能的。到目前为止,已经形成了一个包含一个Xi超子和14个核子的超核。

Doi和他的同事怀疑可能存在更轻的含有Xi超子的超核,于是他们在rikens的K超级计算机上计算了一个Xi超子和核子之间的相互作用。他们的结果预测,由三个正常核子和一个Xi超子组成的超核应该足够稳定,可以在实验中制造出来。根据他们的计算,这是包含Xi超子的最轻超核。

他们的结果令人惊讶,因为它们与用近似方法得到的结果相差甚远。我们预测,当超子和核子处于特定状态时,这种相互作用是吸引的,而近似方法估计对应的势是排斥性的。Doi说。所以这些结果是非常不同的。

这些结果不仅给实验人员提供了一个目标,也为中子星的研究提供了信息。中子星是大恒星在自身引力作用下坍缩并发生超新星爆炸后的密度极高的残留物。它们的内部可能提供了包含Xi超子的超核存在的条件。

参考例句:尽可能轻。具有现代互动的超核由Hiyama, K. Sasaki, T. Miyamoto, T. Doi, T. Hatsuda, Y. Yamamoto and Th. Rijken, 2020年3月4日,物理评论快报。

DOI: 10.1103 / PhysRevLett.124.092501

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