尽管有两个奇怪的夸克，轻的“超核”仍有望保持稳定

时间：2022-04-22 11:25:06 来源：

艺术家的印象是一个绑定的原子核包含三个具有上下夸克的正常核子，以及一个Xi Hyperon（右下角的金球），其中包含两个奇怪的夸克。RIKEN核物理学家的计算预测，该外来核将是稳定的。

计算预测，包含带有两个奇怪夸克的粒子的轻“超核”将是稳定的

RIKEN核物理学家已经预测，在具有三个核子的氦核上添加一个称为Xi hyperon的奇异粒子可能会产生一个暂时稳定的核。这一结果将有助于实验者寻找原子核，并提供有关核物理学和中子星结构的见解。

正常原子核由质子和中子组成，它们统称为核子。每个质子和中子又由三个夸克组成。夸克有六种类型：上，下，奇怪，魅力，底部和顶部。但是质子和中子仅由上下夸克组成。

核物理学家一直对超核感兴趣，超核是包含一个或多个超子的核，其中三个夸克中的至少一个是一个奇怪的夸克。尽管在核物理设施中仅创建了少数超核，但它们为了解核的奥秘提供了宝贵的新窗口。

“标准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基于加速器的科学中心和RIKEN跨学科理论与数学科学计划的Takumi Doi说。“ Hyperon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。”

大多数研究集中于仅包含一个奇怪夸克的超子。但是带有两个奇怪夸克的超子（称为Xi超子）也是可能的。到目前为止，已经制成了一个包含Xi超子和14个核子的超核。

Doi及其同事怀疑可能存在包含Xi Hyperon的较轻的超核，因此他们在RIKEN的K超级计算机上对Xi hyperon与核子之间的相互作用进行了计算，以找出答案。他们的结果表明，由三个正常核子和一个Xi超子组成的超核应该足够稳定，可以在实验中制备。根据他们的计算，这是包含Xi超子的最轻的超核。

他们的结果令人惊讶，因为它们与使用近似值获得的结果相差很大。“我们预测，当Xi超子和一个核子处于特定状态时，这种相互作用是有吸引力的，而一种近似方法估计，相应的电势将具有排斥性。” Doi说。“因此，这些结果有很大的不同。”

该结果不仅将为实验人员提供目标，而且还将为中子星研究提供参考。中子星是大恒星的极致密残留物，它们在自身引力作用下坍塌并经历了超新星爆炸。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：E. ΞHiyama，K。Sasaki，T。Miyamoto，T。Doi，T。Hatsuda，Y。Yamamoto和Th。Ξ撰写的“具有现代N相互作用的可能最轻的超核”。里肯（A.Rijken），2020年3月4日，《物理评论快报》。
10.1103 / PhysRevLett.124.092501

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