Mesones escalares ligeros

1. Ayax Santos Guevara
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Universidad Regiomontana
LIII Congreso Nacional de Física
Boca del Río, Veracruz 2010
Mesones escalares ligeros

2. Resumen
 El estudio de las propiedades de los mesones
escalares ligeros cae dentro de la región no
perturbativa de la QCD. En este trabajo se
estudia la situación actual de los mesones
escalares tanto teórica como experimentalmente.
Se discutirán las diferentes interpretaciones que
hay para algunos de estos mesones. En
particular se discutirá sobre los mesones
escalares que tienen los números cuánticos I = 0
y JPC = 0++.
Palabras clave: Materia Nuclear, Mesones, Mesones escalares

3. ¿Por qué estudiar los mesones
escalares?
 Es importante estudiarlos porque tienen los mismos
números cuánticos que el vacío (JPC = 0++)
 Un buen conocimiento de la propiedades de los
mesones en el medio es necesario para describir
muchos procesos físicos donde los mesones se
propagan a través de un medio nuclear

4.  Son necesarios para explicar (cambiar) el
rompimiento de la simetría quiral.
Ejemplo de una
molécula quiral

5. ¿Qué los hace complicados?
 Son difíciles de observar debido a
que su anchura es grande lo cual
causa un traslape importante (o
fuerte) entre las resonancias y el
fondo.
 Se espera además que para
valores de energía menores a
1800MeV se forme materia
exótica como los llamados
glueballs y estados de cuatro
quarks.
 También son complicados de
observar debido a que se abren
varios canales de decaimiento en
un intervalo de masas muy corto Tetraquarks

6. http://images.iop.org/objects/phw/news/14/4/28/tetra

7. Interpretaciones
 Típicamente se encuentran dos interpretaciones en la
literatura para los mesones escalares:
 Para valores menores a 1GeV los mesones f0(600),
f0(980), K* (800) y a0(980) usualmente se toman como
estados quark-antiquark, mientras que para valores
cercanos a 1.5GeV los mesones f0(1370),
f0(1500)/f0(1700), K* (1430) y a0(1450) se toman como
los primeros estados excitados.
 Para valores cercanos a 1.5GeV usualmente se toman
como estados quark-antiquark mientras que para los
mesones por debajo de 1GeV se considera que son
“materia exótica” (tetraquarks, glueballs, etc).

8. Interpretaciones
Siguiendo la notación de M. Pennington, Prog. Suppl. 168,p 143
(2007) en la figura se muestran las dos posibles tipos de
interpretaciones que existen en la literatura para los mesones
escalares. En este caso, n = u, d.

9. Espectro de los estados JPC = 0++
 Según la lista de Partículas (Particle Data Group)
Imagen tomada de M.R. Pennington, Proc.
11th International of Meson-Nucleon Physics
(Julich, 2007).

10. Y. Nagashima: JPSJ Online—News and Comments [July 26,
2007]

11. Los mesones escalares se
producen…
 Dispersión πN
 Aniquilación
 Central hadronic productions
 Formación
 Decaimientos
pp
KD,,mesoneseny,/ BJ 



12. Modelos que se utilizan para
estudiarlos
 Teoría quiral de perturbaciones
 Modelos de NJL
 Teorías de unitarización

13.  Referencia:
http://it.wikipedia.org/wiki/Mesone_esotico

14. σ o f0(600)
 Estimación de masa
 Experimentos en los que ha sido observado
(algunos)
 Modos de decaimiento
MeVi )500250()1200400( 








D
JS /)2(

 dominante
BES, PLB 645 (2007) 19
S. Giovannella – Light Meson Spectroscopy
– LP07

15. f0(980)
 Estimación de masa
 Experimentos en los que ha sido observado
(algunos)
 Modos de decaimiento
MeV10980 









sD
D
ee 00


KK
dominante
KLOE, Eur. Phys. J. C 49 (2007) 473

16. f0(1370)
 Estimación de masa
 Experimentos en los que ha sido observado
(algunos)
 Modos de decaimiento
MeVi )250150()15001200( 
0
3
,,
,





 
pp
KK
KKpp
0
4

 dominante

17. f0(1500)
 Estimación de masa
 Experimentos en los que ha sido observado
(algunos)
 Modos de decaimiento
MeV61500 








/
00
J
KKKB
eeee
0
2




18. Conclusiones
• Son difíciles de observar debido a que su anchura
es grande lo cual causa un traslape importante (o
fuerte) entre las resonancias y el fondo.
• Se espera además que para valores de energía
menores a 1800MeV se forme materia exótica como
los llamados glueballs y estados de cuatro quarks.
• También son complicados de observar debido a que
se abren varios canales de decaimiento en un
intervalo de masas muy corto

19. Referencias
• M.R. Pennington, Proc. 11th International of Meson-
Nucleon Physics (Julich, 2007).
• K. Nakamura et al. (Particle Data Group), J. Phys. G
37, 075021 (2010)
• Y. Nagashima: JPSJ Online—News and Comments
[July 26, 2007]
• M. Pennington, Prog. Suppl. 168,p 143 (2007)
•
http://images.iop.org/objects/phw/news/14/4/28/tetra1.jp
g
• BES, PLB 645 (2007) 19
• S. Giovannella – Light Meson Spectroscopy – LP07
• KLOE, Eur. Phys. J. C 49 (2007) 473