Dynamically-generated baryon resonances with heavy flavor

De studie van zware hadronen is een belangrijk onderwerp in de deeltjesfysica. In tegenstelling tot deeltjes die opgebouwd zijn uit lichte quarks,zijn toestanden met zware quarks (bijvoorbeeld charm of bottom quarks) moeilijk te beschrijven, omdat er geen goed model is.
De ontwikkeling van nieuwe experimentele technieken maakt het echter mogelijk om nieuwe toestanden met zware quarks te observeren. Tegenwoordig is het een uitdaging om de aard van deze nieuwe deeltjes te interpreteren. Hadronresonanties, deeltjes die kunnen vervallen, kunnen worden beschreven als toestanden bestaand uit quarks en/of als toestanden bestaand uit hadronen, de zogenaamde moleculaire toestanden.
Olena Romanets bestudeert in haar proefschrift baryonresonanties met zware quarks, moleculaire toestanden die dynamisch worden gegenereerd uit mesonen en baryonen. Hiervoor gebruikt ze een model dat twee belangrijke symmetrieën van de sterke interactie behoudt, de chirale symmetrie en de zware-quark spinsymmetrie.
Ze vond een aantal charm en strange baryonresonanties die vergeleken kunnen worden met experimentele toestanden en deed voorspellingen voor andere toestanden met totale charm nummer 1, 2 en 3. Bovendien verkreeg ze met het model twee bottomtoestanden met massa’s 5912 en 5920 MeV. Deze toestanden zijn vorig jaar gevonden door de LHCb collaboratie. ‘We hebben ook baryonresonanties met verborgen charm geanalyseerd en we voorspellen een aantal toestanden met massa’s rond de 4 GeV, de meesten als een gebonden toestand. Al onze resultaten zullen binnenkort worden getest in het PANDA experiment bij de FAIR faciliteit in Duitsland.’
Olena Romanets (Oekraïne, 1987) studeerde natuurkunde aan de Taras Shevchenko National University in Kiev. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Kernfysisch Versneller Instituut van de RUG.