¿Se puede producir un par de quark top / antiquark top a partir de la descomposición de un gluón?

Gracias por el A2A. Es una cuestión de energía. Los gluones no se descomponen como los isótopos radiactivos, generalmente existen como partículas virtuales que unen quarks dentro de hadrones, especialmente bariones (conjuntos de 3 quarks que atraen fuertemente).

Si aplicas suficiente fuerza para separar un quark arriba o abajo de su nucleón, esa energía generalmente se transmuta para formar otro gluón que aumenta la energía de unión del quark a sus 2 compañeros. Si la energía de separación es suficiente, puede transmutar en un par quark / antiquark “reemplazando” el quark (quién sabe cuál es cuál) y permitiendo que el quark se mueva con su nuevo anti-quark como un mesón.

Los quarks superiores son mucho más enérgicos que nuestros quarks de arriba a abajo y generalmente se descomponen en quarks inferiores. Los quarks superiores significan que la vida útil es de solo 5 × 10 ^ -25 segundos y esto es más corto que el tiempo que tarda un gluón en interactuar con él. Tendría que decaer hasta un quark down (que tiene solo un 0.007% de probabilidad) antes de alcanzar un umbral de energía, existía la posibilidad de formar un par quark / antiquark, momento en el cual ya no es un quark Top .

Entonces, NO, el par quark / antiquark superior no se producirá por la descomposición de un solo gluón , no hay suficiente energía ni tiempo.

Sin embargo, si se aplica suficiente energía en una colisión de un quark y un antiquark, una nube densa de gluones puede ser una etapa de transición para la formación de un par de quark top / anti quark top:

Producción superior de Quark

Un quark (desde dentro de un protón) y un antiquark (desde un antiprotón) que colisionan a alta energía pueden aniquilarse para producir un quark top y un antiquark superior, que luego se descomponen en otras partículas.

  • Cuadro 1: uno de los quarks del protón y uno de los antiquarks del antiprotón se dirigen hacia una colisión.
  • Cuadro 2: El quark y el antiquark chocan y aniquilan …
  • Marco 3: … en gluones virtuales .
  • Cuadro 4: Un quark top y antitop emergen de la nube de gluones.
  • Cuadro 5: estos quarks comienzan a separarse, estirando el campo de fuerza de color (campo de gluones) entre ellos.

El modelo estándar> Descomposición y aniquilación de partículas> Producción superior de Quark