Mostrar código-fonte de Quarkônio

[[Ficheiro:Quark structure bottomonium.png|miniaturadaimagem|Imagem retratando um exemplo de quarkônio, o bottomônio, e sua estrutura de [[Quark|quarks]] presentes.]]
Em [[física de partículas]], {{PBPE|quarkônio|quarcónio}} (de [[quark]] + [[ônio]]) designa um [[méson]] sem [[sabor (física)|sabor]] que é constituído de um [[quark]] e seu próprio [[antiquark]]. Exemplos de quarkônio são os [[J/Psi méson|J/&psi; méson]] ( um exemplo de '''charmônio''', {{SubatomicParticle|Charm quark|link=yes}}{{SubatomicParticle|Charm antiquark|link=yes}}) e o [[Méson Upsilon|méson {{SubatomicParticle|Upsilon}}]] ('''bottomônio''', {{SubatomicParticle|Bottom quark|link=yes}}{{SubatomicParticle|Bottom antiquark|link=yes}}). Por causa da grande massa do [[quark top]] do [[antiquark top]], o '''[[topônio]]''' não existe, desde que esse par quark-antiquark decai através da [[interação fraca]] antes mesmo que a [[interação forte]] se manifeste criando esse [[méson]].

Usualmente o quarkônio refere-se apenas ao [[charmônio]] e o [[bottomônio]], e não a algum estado de ligação quark-antiquark de quarks leves. Isso ocorre porque o quarks leves:[[quark up]], [[quark down]] e [[quark strange]] são muito menos massivos que os quarks pesados como o [[quark charm]],[[quark bottom]] e o [[quark top]], e portanto os estados físicos na verdade são vistos em experimentos são misturas de estados de quarks leves na [[mecânica quântica]]. A grande diferença de massas entre os quarks [[quark charm|charme]] e [[quark bottom|inferior]] e os quarks leves resultam em estados bem definidos em termos de par quark-antiquark de um dado [[sabor (física)|sabor]].

== Estados de charmônio ==
{{artigo principal|J/ψ meson}}
Na tabela a seguir, a mesma partícula pode ser nomeada com a [[notação espectroscópica]] ou com a sua massa. Em muitos casos série de excitação são usadas: Ψ' é para a primeira excitação de  Ψ (por razões históricas, essa partícula é chamada de partícula ''J/ψ''); Ψ" é o segundo estado de excitação. Nomes na mesma são [[sinônimo]]s.

Alguns do estados são previstos, mas não foram observados; outros não são confirmados. Os [[Número quântico|números quânticos]] da partícula [[X(3872)]] foi medida recentemente pelo [[LHCb (experiência)|experimento LHCb]] no [[CERN]]<ref>
{{citar periódico
  |data=fevereiro de 2013
  |título=Determination of the X(3872) meson quantum numbers
  |url=http://inspirehep.net/record/1221245?ln=en
  |bibcode=2013arXiv1302.6269L
  |autor1 =LHCb collaboration
  |último2 =Aaij
  |primeiro2 =R.
  |último3 =Abellan Beteta
  |primeiro3 =C.
  |último4 =Adeva
  |primeiro4 =B.
  |último5 =Adinolfi
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  |último7 =Affolder
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  |primeiro9 =J.
  |displayauthors=8
  |volume=1302
  |páginas=6269
  |arxiv=1302.6269
  |doi=10.1103/PhysRevLett.110.222001
  |periódico=Physical Review Letters
  |número=22
}}</ref>
. Essa medida lançou luz sobre a sua identidade, excluindo a terceira opção em são:
* Um candidato para o estado 1<sup>1</sup>D<sub>2</sub>;
* Um estado de charmônio híbrido;
* Uma molécula <math>D^0\bar D^{*0}</math>.

Em 2005, o [[experimento BaBar]] anunciou a descoberta de um novo estado: [[Y(4260)]].
<ref>
{{citar web
 |data=6 de julho de 2005
 |título=A new particle discovered by BaBar experiment
 |url=http://www.infn.it/news/newsen.php?id=351
 |publicado=[[Istituto Nazionale di Fisica Nucleare]]
 |acessodata=2010-03-06
}}</ref><ref>
{{citar periódico
 |autor =B. Aubert ''et al.'' ([[BaBar experiment|BaBar Collaboration]])
 |ano=2005
 |título=Observation of a broad structure in the &pi;<sup>+</sup>&pi;<sup>−</sup>J/&psi; mass spectrum around {{val|4.26|u=GeV/c2}}
 |periódico=[[Physical Review Letters]]
 |volume=95 |número=14 |páginas=142001
 |arxiv=hep-ex/0506081
 |bibcode = 2005PhRvL..95n2001A
 |doi=10.1103/PhysRevLett.95.142001
}}</ref> [[CLEO (detector de partícula)|CLEO]] e [[experimento Belle|Belle]] têm colaborado com essas observações. No começo, Y(4260) foi pensado par ser um estado de charmônio, mas as evidências sugerem que mais explicações exóticas, como a molécula D, uma construção de 4-quark, ou um [[méson]] híbrido.

{| class="wikitable"
|-
! width="40px" | Símbolo {{nowrap|''n''<sup>2''S'' + 1</sup>''L''<sub>''J''</sub>}}
! width="40px" | ''[[Isospin|I]]<sup>[[Paridade-G|G]]</sup>''(''[[Momento angular|J]]<sup>[[Paridade (física)|P]][[Paridade-C|C]]</sup>'')
! width="200px" | Partícula
! Massa (MeV/c<sup>2</sup>) [http://pdglive.lbl.gov/listing.brl?fsizein=1&group=MXXX025]{{Ligação inativa|1=data=maio de 2019 }}
|-
| 1<sup>1</sup>S<sub>0</sub>
| 0<sup>+</sup>(0<sup>&minus;+</sup>)
| [[eta-c particle|''&eta;<sub>c</sub>'']](1''S'')
| {{val|2980.3|1.2}}
|-
| 1<sup>3</sup>S<sub>1</sub>
| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>&minus;&minus;</sup>)
| [[Méson J/ψ|''J/&psi;'']](1''S'')
| {{val|3096.916|0.011}}
|-
| 1<sup>1</sup>P<sub>1</sub>
| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>+&minus;</sup>)
| [[h-c particle|''h<sub>c</sub>'']](1''P'')
| {{val|3525.93|0.27}}
|-
| 1<sup>3</sup>P<sub>0</sub>
| 0<sup>+</sup>(0<sup>++</sup>)
| [[chi-c particle|''&chi;''<sub>''c''0</sub>]](1''P'')
| {{val|3414.75|0.31}}
|-
| 1<sup>3</sup>P<sub>1</sub>
| 0<sup>+</sup>(1<sup>++</sup>)
| ''χ''<sub>''c''1</sub>(1''P'')
| {{val|3510.66|0.07}}
|-
| 1<sup>3</sup>P<sub>2</sub>
| 0<sup>+</sup>(2<sup>++</sup>)
| ''χ''<sub>''c''2</sub>(1''P'')
| {{val|3556.20|0.09}}
|-
| 2<sup>1</sup>S<sub>0</sub>
| 0<sup>+</sup>(0<sup>&minus;+</sup>)
| ''η<sub>c</sub>''(2''S''), or ''{{SubatomicParticle|Charmed eta prime}}''
| {{val|3637|4}}
|-
| 2<sup>3</sup>S<sub>1</sub>
| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>&minus;&minus;</sup>)
| ''ψ''(3686)
| {{val|3686.09|0.04}}
|-
| 1<sup>1</sup>D<sub>2</sub>
| 0<sup>+</sup>(2<sup>&minus;+</sup>)
| ''η''<sub>''c''2</sub>(1''D'')<sup>[[#note3|†]]</sup>
|
|-
| 1<sup>3</sup>D<sub>1</sub>
| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>&minus;&minus;</sup>)
| ''ψ''(3770)
| {{val|3772.92|0.35}}
|-
| 1<sup>3</sup>D<sub>2</sub>
| 0<sup>&minus;</sup>(2<sup>&minus;&minus;</sup>)
| ''ψ''<sub>2</sub>(1''D'')
| align="center" |
|-
| 1<sup>3</sup>D<sub>3</sub>
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| ''ψ''<sub>3</sub>(1''D'')<sup>[[#note3|†]]</sup>
| align="center" |
|-
| 2<sup>1</sup>P<sub>1</sub>
| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>+&minus;</sup>)
| ''h<sub>c</sub>''(2''P'')<sup>[[#note3|†]]</sup>
| align="center" |
|-
| 2<sup>3</sup>P<sub>0</sub>
| 0<sup>+</sup>(0<sup>++</sup>)
| ''χ''<sub>''c''0</sub>(2''P'')<sup>[[#note3|†]]</sup>
| align="center" |
|-
| 2<sup>3</sup>P<sub>1</sub>
| 0<sup>+</sup>(1<sup>++</sup>)
| ''χ''<sub>''c''1</sub>(2''P'')<sup>[[#note3|†]]</sup>
| align="center" |
|-
| 2<sup>3</sup>P<sub>2</sub>
| 0<sup>+</sup>(2<sup>++</sup>)
| ''χ''<sub>''c''2</sub>(2''P'')<sup>[[#note3|†]]</sup>
| align="center" |
|-
| ?<sup>?</sup>?<sub>?</sub>
| 1<sup>++</sup>[[#note1|†]]
| ''X''(3872)
| {{val|3872.2|0.8}}
|-
| ?<sup>?</sup>?<sub>?</sub>
| ?<sup>?</sup>(1<sup>−−</sup>)
| ''Y''(4260)
| {{val|4263|+8|-9}}
|}
<small>Notes:</small>
:<small><span id="note1"><sup>*</sup></span> Precisa de confirmação.</small>
:<small><span id="note3"><sup>†</sup></span> Predito mas não identificado ainda.</small>
:<small><span id="note2"><sup>†</sup></span> Interpretado como um estado de charmônio 1<sup>&minus;&minus;</sup> insípido.</small>

== Estados de bottomônio ==
{{artigo principal|Méson upsilon}}
Na tabela a seguir, a mesma partícula pode ser nomeada com a [[notação espectroscópica]] ou com a sua massa.

Muitas desses estados são previstos, mas não foram identificado; outros não são confirmados.

{| class="wikitable"
|-
! width="40px" | Símbolo n<sup>2S+1</sup>L<sub>J</sub>
! width="40px" | ''[[Isospin|I]]<sup>[[Paridade-G|G]]</sup>''(''[[Momento angular|J]]<sup>[[Paridade (física)|P]][[Paridade-C|C]]</sup>'')
! width="200px" | Partícula
!| Massa (MeV/c<sup>2</sup>)[http://pdglive.lbl.gov/listing.brl?fsizein=1&exp=Y&group=MXXX030]{{Ligação inativa|1=data=maio de 2019 }}
|-
|| 1<sup>1</sup>S<sub>0</sub>
|| 0<sup>+</sup>(0<sup>&minus;+</sup>)
|| [[eta-b particle|''&eta;<sub>b</sub>'']](1''S'')
|| {{val|9390.9|2.8}}
|-
|| 1<sup>3</sup>S<sub>1</sub>
|| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>&minus;&minus;</sup>)
|| [[Upsilon particle|''&Upsilon;'']](1''S'')
|| {{val|9460.30|0.26}}
|-
|| 1<sup>1</sup>P<sub>1</sub>
|| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>+&minus;</sup>)
|| [[h-b particle|''h<sub>b</sub>'']](1''P'')
||
|-
|| 1<sup>3</sup>P<sub>0</sub>
|| 0<sup>+</sup>(0<sup>++</sup>)
|| [[chi-b particle|''&chi;''<sub>''b''0</sub>]](1''P'')
|| {{val|9859.44|0.52}}
|-
|| 1<sup>3</sup>P<sub>1</sub>
|| 0<sup>+</sup>(1<sup>++</sup>)
|| ''χ''<sub>''b''1</sub>(1''P'')
|| {{val|9892.76|0.40}}
|-
|| 1<sup>3</sup>P<sub>2</sub>
|| 0<sup>+</sup>(2<sup>++</sup>)
|| ''χ''<sub>''b''2</sub>(1''P'')
|| {{val|9912.21|0.40}}
|-
|| 2<sup>1</sup>S<sub>0</sub>
|| 0<sup>+</sup>(0<sup>&minus;+</sup>)
|| ''η<sub>b</sub>''(2''S'')
||
|-
|| 2<sup>3</sup>S<sub>1</sub>
|| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>&minus;&minus;</sup>)
|| ''Υ''(2''S'')
|| {{val|10023.26|0.31}}
|-
|| 1<sup>1</sup>D<sub>2</sub>
|| 0<sup>+</sup>(2<sup>&minus;+</sup>)
|| ''η''<sub>''b''2</sub>(1''D'')<sup>
||
|-
|| 1<sup>3</sup>D<sub>1</sub>
|| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>&minus;&minus;</sup>)
|| ''Υ''(1D)
||
|-
|| 1<sup>3</sup>D<sub>2</sub>
|| 0<sup>&minus;</sup>(2<sup>&minus;&minus;</sup>)
|| ''Υ''<sub>2</sub>(1''D'')
|| {{val|10161.1|1.7}}
|-
|| 1<sup>3</sup>D<sub>3</sub>
|| 0<sup>&minus;</sup>(3<sup>&minus;&minus;</sup>)
|| ''Υ''<sub>3</sub>(1''D'')
||
|-
|| 2<sup>1</sup>P<sub>1</sub>
|| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>+&minus;</sup>)
|| ''h<sub>b</sub>''(2''P'')
||
|-
|| 2<sup>3</sup>P<sub>0</sub>
|| 0<sup>+</sup>(0<sup>++</sup>)
|| ''χ''<sub>''b''0</sub>(2''P'')
|| {{val|10232.5|0.6}}
|-
|| 2<sup>3</sup>P<sub>1</sub>
|| 0<sup>+</sup>(1<sup>++</sup>)
|| ''χ''<sub>''b''1</sub>(2''P'')
|| {{val|10255.46|0.55}}
|-
|| 2<sup>3</sup>P<sub>2</sub>
|| 0<sup>+</sup>(2<sup>++</sup>)
|| ''χ''<sub>''b''2</sub>(2''P'')
|| {{val|10268.65|0.55}}
|-
|| 3<sup>3</sup>S<sub>1</sub>
|| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>&minus;&minus;</sup>)
|| ''Υ''(3''S'')
|| {{val|10355.2|0.5}}
|-
|| 3<sup>3</sup>P<sub>J</sub>
|| 0<sup>+</sup>(J<sup>++</sup>)
|| ''χ''<sub>''b''</sub>(3''P'')
|| {{val|10530|5}} (stat.) ± 9 (syst.)<ref name="arxivchib3p"/>
|-
|| 4<sup>3</sup>S<sub>1</sub>
|| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>&minus;&minus;</sup>)
|| ''Υ''(4''S'') or ''Υ''(10580)
|| {{val|10579.4|1.2}}
|-
|| 5<sup>3</sup>S<sub>1</sub>
|| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>&minus;&minus;</sup>)
|| ''Υ''(10860)
|| {{val|10865|8}}
|-
|| 6<sup>3</sup>S<sub>1</sub>
|| 0<sup>&minus;</sup>(1<sup>&minus;&minus;</sup>)
|| ''Υ''(11020)
|| {{val|11019|8}}
|}

<small>'''Notas''':</small>
:<small><span id="1"><sup>*</sup></span> Resultados preliminares.necessita de confirmação.</small>

O estado χ<sub>b</sub> (3P) foi o primeiro estado de partícula descoberto no [[Large Hadron Collider]]. O artigo sobre essa descoberta foi submetido no [[arXiv]] em 21 de dezembro de 2011.<ref name="arxivchib3p">
{{citar arXiv
 |autor =[[ATLAS (experiência)|ATLAS Collaboration]]
 |ano=2012
 |título=Observation of a new {{PhysicsParticle|&chi;|BR=b}} state in radiative transitions to {{SubatomicParticle|Upsilon}}(1S) and {{SubatomicParticle|Upsilon}}(2S) at ATLAS
 |class=hep-ex
 |eprint=1112.5154v4
}}</ref><ref>
{{citar jornal
 |url=http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-16301908
 |título=LHC reports discovery of its first new particle
 |autor =Jonathan Amos
 |publicado=[[BBC]]
 |data=2011-12-22
}}</ref> Em abril de 2012, [[Experimento DØ|experimentos DØ]] no [[Tevatron]] confirmaram o resultado em um artigo publicado em ''[[Physical Review|Phys. Rev. D]]''.<ref>''[http://www.symmetrymagazine.org/breaking/2012/04/09/tevatron-experiment-confirms-lhc-discovery-of-chi-b-p3-particle/ Tevatron experiment confirms LHC discovery of Chi-b (P3) particle]''</ref><ref>''[http://www-d0.fnal.gov/Run2Physics/WWW/results/final/B/B12A/B12A.pdf Observation of a narrow mass state decaying into Υ(1S) + γ in pp collisions at 1.96 TeV]''</ref>

==QCD e quarkônio==
A computação das propriedades dos [[méson]]s na [[cromodinâmica quântica]] (QCD) é totalmente não pertubativa. Como resultado, o único método geral disponível é uma computação direta usando técnicas do [[retículo QCD]] (LQCD). Contudo, outras técnicas são efetivas para quarkônios pesados.

Os mésons de quarks leves movem-se em velocidades [[relatividade especial|relativísticas]], já que a massa do estado de ligação é muito maior que a massa do quark. Contudo,  a velocidade dos quarks charm e bottom em seus respectivos quarkônios é suficiente pequena, então efeitos relativísticos afetam essem estados, porém menos.  A velocidade estimada é de 0.3 vezes a [[velocidade da luz]] para o charmônio e 0.1 vezes a velocidade da luz para o bottomônio. A computação pode ser aproximada por uma expansão em poderes de '''v/c''' e '''v<sup>2</sup>/c<sup>2</sup>'''. Essa técnica é chamada [[QCD não relativística]] (NRQCD).

NRQCD também tem sido quantizada como  a [[Teoria do retículo gauge|teoria de retículo gauge]], que providencia outra técnica para cálculos de LQCD para se usar. Boas aceitações da massa do bottomônio, e isso provê um dos melhores testes não perturbativos do LQCD. Para as medidas de massa do charmônio a aceitação não é muito boa, mas a comunidade LQCD está ativamento trabalhando em desenvolver as suas técnicas. O trabalho também tem sido feito em cálculos de propriedades de quarkônio e estados de transição entre estados.


{{referências}}

== Ver também ==
* [[méson upsilon]]
* [[méson theta]]
* [[méson]]
* [[méson fi]]
* [[méson phi]]
* [[méson omega]]

{{partículas elementares}}

[[Categoria:Física de partículas]]
[[Categoria:Mésons]]