Das η-Meson (Eta-Meson) und das η′-Meson (lies: „Eta-Strich-Meson“) sind Mesonen. Sie unterliegen der starken Wechselwirkung und gehören damit zu den Hadronen.
Beschreibung Im Quarkmodell sind η und η′ eine Mischung der drei Quark-Antiquark-Zustände u, d und s der Up-, Down- und Strange-Quarks. Beide Zustände η und η′ haben eine Hyperladung sowie einen Isospin und stehen im Multiplett der pseudoskalaren Mesonen an der gleichen Stelle wie das neutrale Pion .
Die drei zueinander orthogonalen Linearkombinationen der o. g. Quark-Antiquark-Zustände werden dabei wie folgt identifiziert:
mit dem -Meson mit , einem η-Zustand im -Oktett mit , einem η-Zustand im -Singulett.
Die physikalischen (Massen-)Zustände η und η′ ergeben sich wiederum als Linearkombinationen von η8 und η1:Reviews – Quark Model (PDF; 644 kB) aus K. Nakamura et al. (Particle Data Group): Review of Particle Physics. In: Journal of Physics G 37 (2010) 075021.
Der so eingeführte Mischungswinkel hat einen experimentellen Wert, der stark modellabhängig ist und zwischen −10° und −20° liegt. Das η-Meson entspricht demnach fast dem Oktett-Zustand η8, mit einer Beimischung von wenigen Prozent des Singulett-Zustands η1; beim η′-Meson ist es entsprechend umgekehrt:
.
Das η-Meson wurde zuerst im Jahre 1961 am Lawrence Radiation Laboratory in Pion-Deuteron-Reaktionen nachgewiesen.A. Pevsner u. a.: Evidence for a three-pion resonance near 550 Mev. In: Physical Review Letters. Bd. 7, Nr. 11, 1961, S. 421–423, .
Bei den Flavours Charm und Bottomness treten ebenfalls pseudoskalare Mesonen auf, die wegen der großen Masse des c- und des b-Quarks aber nur wenig mit den leichten Quarkzuständen mischen. Das ηc und das ηb sind deshalb praktisch reine Quarkonium-Zustände c bzw. b.
Zerfallskanäle Das η-Meson kann über verschiedene Kanäle zerfallen; am häufigsten sind der Zerfall in drei Pionen (π+π−π0 oder 3 π0) mit rund 55 % und der Zerfall in zwei Photonen mit 39 %. Der Zerfall in zwei Pionen ist verboten, weil er die Parität und auch die CP-Invarianz verletzen würde.
Die Hauptzerfallskanäle des η′ sind mit einem Anteil von rund 65 % der Zerfall in ein η-Meson und zwei Pionen (π+π−η oder π0π0η) und mit insgesamt 29 % der Zerfall in ρ0γ oder π+π−γ.
Literatur
Francis Halzen, Alan Douglas Martin: Quarks and leptons: an introductory course in modern particle physics. 1. Auflage. Wiley, New York 1984, ISBN 0-471-88741-2.
Siehe auch Liste der Mesonen
Einzelnachweise
Kategorie:Meson