Barión Delta (Δ) (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Barión Delta (Δ)

Los bariones Delta (Δ) son partículas subatómicas bariónicas formadas por tres quarks, igual que los protones y neutrones, pero con una configuración de espín diferente:

• tienen espín total S=3/2 en lugar de S=1/2

Esto significa que son bariones excitados — versiones energéticamente más altas de los nucleones — y pertenecen al decuplete bariónico del modelo de quarks (representación 10 de SU(3)).

 

Composición de Quarks:

Existen cuatro estados de bariones Delta, dependiendo de la combinación de quarks up (u) y down (d):

Observación:

• Δ⁺⁺ y Δ⁻ no tienen análogos en los nucleones.

• Δ⁺ y Δ⁰ tienen la misma composición de quarks que el protón (uud) y el neutrón (udd), pero espín distinto (son estados excitados de ellos).

Propiedades típicas del Barión Delta:

Su vida media extremadamente corta significa que se desintegran casi inmediatamente después de formarse, principalmente por la interacción fuerte.

Desintegración típica:

Ejemplos:

Estas desintegraciones ocurren en escalas de tiempo del orden de $10^{-23}$ segundos.

Interpretación cuántica:

Cada Δ tiene los tres espines de quark alineados:

En cambio, en los nucleones, el espín total de los tres quarks se combina de manera parcialmente antialineada, dando :

Esa diferencia en la alineación explica la mayor masa del Δ (por la energía de acoplamiento de espines en QCD).

Importancia física y experimental:

• Los Δ aparecen como resonancias en experimentos de dispersión pion-nucleón (πN).
• Son estados intermedios en muchas reacciones nucleares y de hadrones.
• Son cruciales para entender la estructura interna del nucleón y las excitaciones bariónicas en la cromodinámica cuántica (QCD).