Encontrar uma nova partícula é sempre uma boa surpresa, mas medir suas características é outra história e tão importante. Menos de um ano depois de anunciar a descoberta da partícula chamada Ξ _cc ⁺⁺ (XI _cc ⁺⁺ ), esta semana, a colaboração do LHCb anunciou a primeira medição de sua vida útil. O anúncio foi feito durante o workshop internacional CHARM 2018 em Novosibirsk na Rússia:um momento encantador para esta partícula duplamente encantada.

O Ξ _cc ⁺⁺ partícula é composta de dois quarks charme e um quark up, portanto, é um membro da família bárion (partículas compostas por três quarks). A existência da partícula foi prevista pelo Modelo Padrão, a teoria que descreve as partículas elementares e as forças que as unem. A observação do LHCb veio no ano passado, após vários anos de pesquisa. Sua massa foi medida em cerca de 3621 MeV, quase quatro vezes o do próton (o bárion mais conhecido), graças aos seus dois quarks charmosos.

O Ξ _cc ⁺⁺ partícula é passageira:decai rapidamente em partículas mais leves. Na verdade, foi através de sua decadência em um bárion Λc + e três mésons mais leves, K-, π + e π +, que foi descoberto. Desde então, Os físicos do LHCb estão realizando uma análise para determinar seu tempo de vida com um alto nível de precisão. O valor obtido é de 0,256 picossegundos (0,000000000000256 segundos), com um pequeno grau de incerteza. Embora muito pequeno na vida cotidiana, tal quantidade de tempo é relativamente grande no reino das partículas subatômicas. O valor medido está dentro da faixa prevista por físicos teóricos com base no Modelo Padrão, nomeadamente entre 0,20 e 1,05 picossegundos.

Para alcançar este resultado preciso, Os físicos do LHCb compararam a medição da vida útil do Ξ _cc ⁺⁺ com a de outra partícula cujo tempo de vida é bem conhecido. Eles basearam suas medições na mesma amostra de eventos que levaram à descoberta.

Medir a vida útil de uma partícula é uma etapa importante na determinação de suas características. Graças à abundância de quarks pesados ​​produzidos pelo Large Hadron Collider (LHC) e à excelente precisão do detector LHCb, os físicos agora continuarão com suas medições detalhadas das propriedades dessa encantadora partícula. Com esses tipos de medidas, eles estão adquirindo um melhor entendimento das interações que governam o comportamento de partículas contendo quarks pesados.