Кольорово-синглетна та кольорово-октетна qq кваркова матерія
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe71.2.151Ключові слова:
КЕД-мезони, кольорово-синглетна та кольорово-октетна qq кваркова матерiяАнотація
Кварки i антикварки несуть кольоровi та електричнi заряди й належать до груп колiрного триплету 3 та колiрного антитриплету 3-, вiдповiдно. Добутки груп 3 та 3- складаються з пiдгруп колiрного синглету 1 та колiрного октету 8. Отже, кварки та антикварки об’єднуються, утворюючи кваркову матерiю колiрного синглету [qq-]1 та кваркову матерiю колiрного октетну [qq-]8. Кваркова матерiя колiрного октету вiдповiдає загальноприйнятому розумiнню кваркової матерiї qq- тодi як кваркова матерiя колiрного синглету залишається ще значною мiрою недослiдженою, i в данiй роботi пропонується її дослiдження. Кваркову матерiя колiрного синглету можна роздiлити на заряджену та нейтральну. У нейтральнiй кварковiй матерiї колiрного синглету кварк i антикварк, взаємодiючи лише через КЕД-взаємодiю, можуть утворювати стабiльнi та обмеженi безколiрнi КЕД-мезони з масами приблизно 17 МеВ i 38 МеВ (PRC81,064903(2010) та JHEP(2020(8),165)). Висловлюється припущення, що iснування таких КЕД-мезонiв може бути ознакою нейтральної кваркової матерiї колiрного синглету при T = 0. Спостереження аномальних м’яких фотонiв у CERN та аномальних бозонiв з масою близько 17 в ATOMKI, Дубнi та HUS, а також масою близько 38 МеВ у Дубнi дають багатообiцяючi експериментальнi докази iснування таких КЕД-мезонiв, що потребує подальших пiдтверджень.
Посилання
1. C.Y. Wong. Introduction to High-Energy Heavy-Ion Collisions (World Scientific Publishing, 1993).
https://doi.org/10.1142/9789814277549
2. K. Yagi, T. Hatsuda, Y. Miake. Quark-Gluon Plasma (Cambridge University Press, 2005).
3. R. Vogt. Ultrarelativistic Heavy-Ion Collisions (Elsevier Science, 2007).
4. C.Y. Wong. Anomalous soft photons in hadron production. Phys. Rev. C 81, 064903 (2010). arXiv: 1001.1691.
https://doi.org/10.1103/PhysRevC.81.064903
5. C.Y. Wong. Open string QED meson description of the X17 particle and dark matter. JHEP 2020, 165 (2020). arxiv: 2001.04864.
https://doi.org/10.1007/JHEP08(2020)165
6. V. Perepelitsa, for the DELPHI Collaboration. Anomalous soft photons in hadronic decays of Z0. Proceedings of the XXXIX International Symposium on Multiparticle Dynamics, Gomel, Belarus, September 4-9, 2009 Nonlin. Phenom. Complex Syst. 12, 343 (2009).
7. P.V. Chliapnikov et al. Observation of direct soft photon production in π−p interactions at 280 GeV/c. Phys. Lett. B 141, 276 (1984).
https://doi.org/10.1016/0370-2693(84)90216-8
8. F. Botterweck et al. (EHS-NA22 Collaboration). Direct soft photon production in K+p and π+p interactions at 250 GeV/c. Z. Phys. C 51, 541 (1991).
https://doi.org/10.1007/BF01565578
9. S. Banerjee et al. (SOPHIE/WA83 Collaboration). Observation of direct soft photon production in π−p interactions at 280 GeV/c. Phys. Lett. B 305, 182 (1993).
https://doi.org/10.1016/0370-2693(93)91126-8
10. A. Belogianni et al. (WA91 Collaboration). Confirmation of a soft photon signal in excess of QED expectations in π−p interactions at 280 GeV/c. Phys. Lett. B 408, 487 (1997).
https://doi.org/10.1016/S0370-2693(97)00762-4
11. A. Belogianni et al. (WA102 Collaboration). Further analysis of a direct soft photon excess in pi-p interactions at 280-GeV/c. Phys. Lett. B 548, 122 (2002).
https://doi.org/10.1016/S0370-2693(02)02836-8
12. A. Belogianni et al. (WA102 Collaboration). Observation of a soft photon signal in excess of QED expectations in pp interactions. Phys. Lett. B 548, 129 (2002).
https://doi.org/10.1016/S0370-2693(02)02837-X
13. J. Abdallah et al. (DELPHI Collaboration). Evidence for an excess of soft photons in hadronic decays of Z0. Eur. Phys. J. C 47, 273 (2006). arXiv: hep-ex/0604038.
14. J. Abdallah et al. (DELPHI Collaboration). Observation of the muon inner bremsstrahlung at LEP1. Eur. Phys. J. C 57, 499 (2008). arXiv: 0901.4488.
15. J. Abdallah et al. (DELPHI Collaboration). Study of the dependence of direct soft photon production on the jet characteristics in hadronic Z0 decays. Eur. Phys. J. C67, 343 (2010). arXiv: 1004.1587.
16. A.J. Krasznahorkay et al. Observation of anomalous internal pair creation in 8Be: A possible indication of a light, neutral boson. Phys. Rev. Lett. 116, 042501 (2016). arXiv: 1504.01527.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.042501
17. A.J. Krasznahorkay et al. New evidence supporting the existence of the hypothetical X17 particle. arXiv: 1910.10459 (2019).
18. A. Nagy, A.J. Krasznahorkay, M. Ciemala, L. Csige, Z. Gacsi, M. Hunyadi, T. Klaus, M. Kmieck, A. Maj, N. Pietralla, Z. Revay, N. Sas, C. Stegorst, J. Timar, T. Tornyi, W. Wasilewska. Searching for the double γ-decay of the X17 particle. Nuo. Cim. C 42, 124 (2019).
19. A. J. Krasznahorkay et al. New anomaly observed in 4He supports the existence of the hypothetical X17 particle. Phys. Rev. C 104, 044003 (2021). arxiv: 2104.10075.
https://doi.org/10.1103/PhysRevC.104.044003
20. A.J. Krasznahorkay. X17: Status of the experiments on 8Be and 4He. Talk presented at the Workshop on "Shedding Light on X17", September 6, 2021, Rome, Italy in Ref. [21].
21. Proceedings of the Workshop on "Shedding Light on X17", September 6-8, 2021, Centro Ricerche Enrico Fermi, Rome, Italy. Edited by M. Raggi, P. Valente, M. Nardecchia, A. Frankenthal, G. Cavoto. Published in D.S.M. Alves et al. Eur. Phys. J. C 83, 230 (2023).
22. N.J. Sas, A.J. Krasznahorkay, M. Csatl'os, J. Guly'as, B. Kert'esz, A. Krasznahorkay, J. Moln'ar, I. Rajta, J. Tim'ar, I. Vajda, M.N. Harakeh. Observation of the X17 anomaly in the 7Li(p,e+e−)8Be direct proton-capture reaction. arXiv: 2205.07744.
23. A.J. Krasznahorkay et al. New anomaly observed in 12C supports the existence and the vector character of the hypothetical X17 boson. arXiv: 2209.10795.
24. A.J. Krasznahorkay et al. Observation of the X17 anomaly in the decay of the Giant Dipole Resonance of 8Be. Talk presented at the International Symposium on Multiparticle Dynamics, at Gy¨ongy¨os, Hungary, August 20-26, 2023. arXiv: 2308.06473.
25. K. Abraamyan, Ch. Austin, M.I. Baznat, K.K. Gudima, M.A. Kozhin, S.G. Reznikov, A.S. Sorin. Observation of structures at ∼17 and ∼38 MeV/c2 in the γγ invariant mass spectra in pC, dC, and dCu collisions at plab of a few GeV/c per nucleon. Phys. Part. Nucl. 55 (4), 868 (2024). arxiv: 2311.18632.
https://doi.org/10.1134/S1063779624700412
26. K. Abraamyan, A.B. Anisimov, M.I. Baznat, K.K. Gudima, M.A. Nazarenko, S. G. Reznikov, A.S. Sorin. Observation of the E(38)-boson. arxiv:1208.3829v1 (2012).
27. K. Abraamyan, C. Austin, M. Baznat, K. Gudima, M. Kozhin, S. Reznikov, A. Sorin. Check of the structure in photon pairs spectra at the invariant mass of about 38 MeV/c2. E PJ Web of Conferences 204, 08004 (2019).
https://doi.org/10.1051/epjconf/201920408004
28. K.U. Abraamyan et al. Resonance structure in the γγ invariant mass spectrum in pC and dC interactions. Phys. Rev. C 80, 034001 (2009).
29. The-Anh Tran et al. Confirmation the 8Be anomaly with a different spectrometer. Universe 10 (4), 168 (2024). arxiv: 2401.11676.
https://doi.org/10.3390/universe10040168
30. J. Schwinger. Gauge invariance and mass II. Phys. Rev. 128, 2425 (1962).
https://doi.org/10.1103/PhysRev.128.2425
31. J. Schwinger. Gauge theory of vector particles. In Theoretical Physics, Trieste Lectures, 1962 (IAEA, 1963).
32. C.Y. Wong. The Wigner function of produced particles in string fragmentation. Phys. Rev. C 80, 054917 (2009). arXiv: 0903.3879.
https://doi.org/10.1103/PhysRevC.80.054917
33. C.Y. Wong. On the stability of the open-string QED neutron and dark matter. Euro. Phys. J. A 58, 100 (2022), [arxiv:2010.13948].
https://doi.org/10.1140/epja/s10050-022-00742-6
34. C.Y. Wong. QED mesons, the QED neutron, and the dark matter. In: Proceedings of the 19th International Conference on Strangeness in Quark Matter EPJ Web of Conferences 259, 13016 (2022). arXiv: 2108.00959.
https://doi.org/10.1051/epjconf/202225913016
35. C.Y. Wong. On the question of quark confinement in the QED interaction. Front. Phys. 18, 64401 (2023). arxiv: 2208.09920.
https://doi.org/10.1007/s11467-023-1288-0
36. C.Y. Wong, A. Koshelkin. Dynamics of quarks and gauge fields in the lowest-energy states in QCD and QED. Euro. Phys. J. A 59, 285 (2023). arXiv: 2111.14933.
https://doi.org/10.1140/epja/s10050-023-01180-8
37. C.Y. Wong. Talk Presented at 52th International Symposium on Multiparticle Dynamics, August 21-25, 2023, Gy¨ongy¨os, Hungary Published in Universe 10, 173 (2024). arxiv: 2401.04142.
38. B. Andersson, G. Gustafson, T. Sj¨ostrand. A general model for jet fragmentation. Zeit. f¨ur Phys. C 20, 317 (1983).
https://doi.org/10.1007/BF01407824
39. L. Cosmai, P. Cea, F. Cuteri, A. Papa. Flux tubes in QCD with (2 + 1) HISQ fermions. Pos, 4th annual International Symposium on Lattice Field Theory 24-30 July 2016 University of Southampton, UK (2017). arxiv: 1701.03371.
https://doi.org/10.22323/1.256.0344
40. M. Gell-Mann, R.J. Oakes, B. Renner. Behavior of current divergences under SU(3) Г- SU(3). Phys. Rev. 175, 2195 (1968).
https://doi.org/10.1103/PhysRev.175.2195
41. M.E. Peskin, D.V. Schroeder. An Introduction to Quantum Field Theory (Addison-Wesley Publishing Company, 1995).
42. M.E. Rose. Internal Pair Formation. Phys. Rev. 78, 184 (1950).
https://doi.org/10.1103/PhysRev.78.184
43. K. McDonald. Physics Examples and other Pedagogic Diversions, Neutral-Pion Decay. Joseph Henry Laboratories, Princeton University, Princeton, NJ 08544 (September 15, 1976; updated June 4, 2019). http://kirkmcd.princeton.edu/examples/piondecay.pdf.
44. D. Barducci, C. Toni. An updated view on the ATOMKI nuclear anomalies. arxiv: 2212.06453.
45. J. Feng et al. Protophobic fifth force interpretation of the observed anomaly in 8Be nuclear transitions. Phys. Rev. Lett. 117, 071803 (2016).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.071803
46. J. Feng et al. Particle physics models for the 17 MeV anomaly in beryllium nuclear decays. Phys. Rev. D 95, 035017 (2017).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.95.035017
47. J.L. Feng, J.M.P. Tait, B. Verhaaren. Dynamical evidence for a fifth force explanation of the ATOMKI nuclear anomalies. Phys. Rev. D 102, 036016 (2020). arxiv: 2006.01151.
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.102.036016
48. S. Varr'o. Proposal for an electromagnetic mass formula for the X17 particle. Talk Presented at 52th International Symposium on Multiparticle Dynamics, August 21-25, 2023, Gy¨ongy¨os, Hungary. Universe 10, 86 (2024).
https://doi.org/10.3390/universe10020086
49. Xilin Zhang, G. A Miller. Can nuclear physics explain the anomaly observed in the internal pair production in the Beryllium-8 nucleus? Phys. Lett. B 773, 159 (2017). arXiv: 1703.04588.
https://doi.org/10.1016/j.physletb.2017.08.013
50. A.C. Hayes, J. Friar, G.M. Hale, G.T. Garvey. Angular correlations in the e+e− decay of excited states in 8Be. Phys. Rev. C 105, 055502 (2022).
https://doi.org/10.1103/PhysRevC.105.055502
51. F. Bossi et al. Search for a new 17 MeV resonance via e+e− annihilation with the PADME Experiment. arXiv: 2505.24797.
52. K. Afanaciev et al., (MEG II). Search for the X17 particle in 7Li(p,e+e−) 8Be processes with the MEG II detector. arXiv: 2411.07994 (2024).
53. E. van Beveren, G. Rupp. First indications of the existence of a 38 MeV light scalar boson. arxiv: 1102.1863 (2011).
54. L.D. Landau. The moment of a 2-photon system. Dokl. Akcad. Nauk. Ser. Fiz. 60, 207 (1948).
55. C.N. Yang. Selection Rules for the Dematerialization of a Particle into Two Photons. Phys. Rev. 77, 242 (1950).
https://doi.org/10.1103/PhysRev.77.242
56. A. Bauswein, N-U.F. Bastian, D. Blaschke, K. Chatziioannou, J.A. Clark, T. Fischer, M. Oertel. Identifying a firstorder phase transition in neutron-star mergers through gravitational waves. Phys. Rev. Lett. 122, 061102 (2019).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.061102
57. E. Annala, T. Gorda, A. Kurkela, J. Naettilae, A. Vuorinen. Evidence for quark-matter cores in massive neutron stars. Nat. Phys. 16, 907 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41567-020-0914-9
58. R. Bailhache et al. Anomalous soft photons: status and perspectives. Phys. Rept. 1097, 1 (2024). arXiv: 2406.17959.
https://doi.org/10.1016/j.physrep.2024.10.002
59. D. Yakovlev, P. Haensel, G. Baym, C. Tethick. Lev Landau and the conception of neutron stars. arXiv: 1210.0682.
60. L.D. Landau. ¨Uber die Theorie der Sterne. Phys. Z. Sowjetunion 1, 285 (1932).
61. Ya.B. Zeldovich, I.D. Novikov. Relativistic Astrophysics Vol. I (Unversity of Chicago Press, 1971).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
