Z(4430)

La particella Z(4430) è un mesone esotico scoperto nel 2007 dall'esperimento Belle e confermato successivamente dall'esperimento LHCb nel 2014. Si tratta del primo candidato tra i mesoni esotici ad essere osservato con una significatività così elevata. L'interpretazione proposta è che si tratti di un tetraquark, un adrone composto da quattro quark di valenza: $c{\bar {c}}d{\bar {u}}$.

Z(4430)
Composizione	$c{\bar {c}}d{\bar {u}}$
Famiglia	Adroni
Gruppo	Mesoni
Interazioni	Gravità, elettromagnetica, debole, forte
Scoperta	Esperimento Belle, 2007
Proprietà fisiche
Massa	4475 MeV/c2
Spin	1

Scoperta

La particella Z(4430) è stata osservata per la prima volta nel 2007 dall'esperimento Belle al collider asimmetrico elettrone-positrone KEKB. Nelle collisioni sono generate numerose coppie di mesoni B, i quali decadendo possono produrre risonanze contenenti quark charm. In particolare il processo studiato è il seguente:

$B\to K\pi ^{\pm }\psi '$

dove i mesoni B decadono in mesoni K, pioni carichi e una $\psi '$. Sono stati selezionati gli eventi in cui:

$\psi '\to l^{+}l^{-}$

$\psi '\to \pi ^{+}\pi ^{-}J/\psi \$, dove $\ J/\psi \to l^{+}l^{-}$

ovvero dove $\psi '$ decade in una coppia di leptoni (elettroni o muoni), oppure una coppia di pioni e un mesone J/ψ, che a sua volta decade in una coppia di leptoni. La misura dell'esperimento Belle trovò una massa di circa 4433 MeV/c², con una significatività di 6.5 σ.

Conferma

Nel 2014 l'esperimento LHCb al Large Hadron Collider ha confermato l'esistenza della particella, misurandone con maggiore precisione la massa: il valore ottenuto è di 4475 MeV/c², con una significatività di 13.9 σ. I numeri quantici trovati sono J^P = 1⁺.

Voci correlate

• Adrone esotico
• Modello a quark costituenti
• Cromodinamica quantistica