Υ-Meson

Υ(1S)

Klassifikation
Boson
Meson
Hadron
Eigenschaften[1]
elektrische Ladung neutral
Ruheenergie 9460,30(26) MeV
SpinParität 1
Isospin 0   (Iz = 0)
mittlere Lebensdauer 1,218(28) · 10−20 s
Zerfallsbreite 0,05402(125) MeV
Wechselwirkungen stark
schwach
elektromagnetisch
Gravitation
Valenzquarks 1 Bottom und 1 Anti-Bottom

Das Υ-Meson ist ein ungeladenes Meson. Es wird mit dem griechischen Großbuchstaben Υ bezeichnet. Als Symbol wird hierbei stets ein Ypsilon mit „Widderhörnern“ verwendet: Darstellung des Formel-Ypsilons.

Es ist ein gebundener Zustand aus einem Bottom-Quark  b {\displaystyle b} und einem Bottom-Antiquark  b ¯ {\displaystyle {\bar {b}}} , also ein Bottomonium. Wie bei allen Quarkonium-Mesonen sind alle seine Flavour-Quantenzahlen Null.

Das Υ wurde 1977 am Fermilab von der E288-Gruppe unter Leon Max Lederman entdeckt. Es war das erste entdeckte Teilchen, das ein b-Quark enthält. Die Lebensdauer des Grundzustandes, Y(1S) genannt, beträgt 1,21·10−20 Sekunden, und es hat eine Masse von etwa 9,46 GeV/c2. Am häufigsten zerfällt es in drei Gluonen, die anschließend hadronisieren, oder über ein virtuelles Photon in Quark-Antiquark oder Lepton-Paare (τ+τ, μ+μ und e+e).

Wichtig ist das Υ-Meson in B-Fabriken. Dort wird ausgenutzt, dass eine bestimmte Anregung dieses Teilchens, das Υ(4S), nahezu ausschließlich in zwei B-Mesonen zerfällt. Diese lassen sich daher zuverlässig produzieren und untersuchen. Die leichteren Υ-Mesonen (Υ(1S), Υ(2S), Υ(3S)) haben nicht genug Masse, um in B-Mesonen zu zerfallen.

Literatur

  • D.C. Hom et al.: Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400 GeV Proton-Nucleus Collisions." In: Phys. Rev. Lett. 39. 1977, 252–255. (PDF; 348 KB)
  • John Yoh: The Discovery of the b Quark at Fermilab in 1977: The Experiment Coordinator's Story. In: AIP Conf. Proc. 424. 1998, 29–42. (PDF; 196 KB)
  • Eigenschaften (Particle Data Group) (PDF; 84 KB)
  • D. Besson et al.: Measurement of the direct photon momentum spectrum in Υ(1S), Υ(2S), and Υ(3S) decays. in Phys. Rev. D74, 2006, 012003

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: J. Beringer et al. (Particle Data Group): 2013 Review of Particle Physics. In: Physical Review D. Bd. 86, 2012, 010001 und 2013 partial update for the 2014 edition. Particle Data Group, abgerufen am 22. Mai 2018 (englisch).