Χb(3P)-Meson
# Χb(3P)-Meson

Das $χ_b(3P)-Meson$ ist ein Meson aus der Familie der Bottomonia. Es wurde von der ATLAS-Kollaboration gefunden und zerfällt radiativ in Υ(1S)+γ oder Υ(2S)+γ oder Υ(3S)+γ.

Bei den χ-Mesonen handelt es sich wie bei den η-Mesonen und den Ypsilon-Mesonen um Quark-Antiquark-Kombinationen. Während sich die beiden Quarks jedoch beim η zu einem S-Orbital (Bahndrehimpuls L=0) mit Spin 0 und beim Ypsilon zu einem S-Orbital mit Spin 1 zusammensetzen, so handelt es sich beim χ-Meson um eine P-Orbital-Kombination der beiden Quarks, d. h., es hat einen Bahndrehimpuls von L=1. Der Index b drückt aus, dass es sich bei den Quarks um ein Bottom-Quark und ein Anti-Bottom-Quark handelt, die Zahl 3 steht für die Hauptquantenzahl n.

Es ist das erste Teilchen, welches am Large Hadron Collider entdeckt wurde. Zusätzlich zu den beiden $χ_b(nP)-Zuständen$ mit Hauptquantenzahl n=1 und n=2 bei 9,90 und 10,26 GeV wurde dabei erstmals ein Peak bei 10,52 GeV beobachtet, der mit der theoretischen Masse für den n=3-Zustand übereinstimmt. Das Teilchen wird dabei nicht direkt wahrgenommen, vielmehr wird nach seinem Zerfall in ein Υ-Meson und Gammastrahlung das Υ-Meson durch seinen Zerfall in ein μ+μ-Paar und die Gammastrahlung im elektromagnetischen Kalorimeter beobachtet.

Bei der von ATLAS ursprünglich ermittelten Masse handelte es sich um eine Überlagerung von min. zwei oder drei unterschiedlichen Spin-Zuständen. Aus neueren Messergebnissen des LHCb aus dem Jahr 2015 konnte die Masse des Teilchens mit Spin 1, sogenanntes $χ_{b1}(3P),$ ermittelt werden. Es wird angenommen, dass das Teilchen mit Spin 2, $χ_{b2}(3P)$ genannt, eine um ca. 10 MeV größere Masse besitzt. Eine endgültige Bestätigung ist allerdings noch ausständig.

