Пионий (атом)

Пионий (атом) — экзотический атом, состоящий из одного ${\pi }^{+}$ и одного ${\pi }^{-}$-мезона. Он может быть создан, например, взаимодействием протонного пучка, ускоренного ускорителем частиц, и ядра-мишени. Пионий имеет короткое время жизни $2,89\times 10^{-15}$ c, предсказанное теорией хиральных возмущений. Он распадается в основном на два ${\pi }^0$-мезона и с меньшей вероятностью на два фотона.

Он был исследован в ЦЕРНе для измерения его продолжительности жизни. Эксперимент DIRAC на протонном синхротроне позволил обнаружить 21227 атомных пар из общего числа событий $1,5\times 10^9$, что позволяет определить время жизни пиония с точностью до статистических погрешностей в пределах 9 %.

В 2006 году коллаборация NA48/2 в ЦЕРНе опубликовала доказательства образования и распада пиония в распадах заряженных каонов, изучая масс-спектры дочерних пар пионов в событиях с тремя пионами в конечном состоянии ${\mathrm{K}}^{\pm }\to {\pi }_{atom}^{\pm }\to {\pi }^{\pm }{\pi }^0{\pi }^0$.

За этим последовало прецизионное измерение длины рассеяния S-волны пионов, опубликованное коллаборацией в 2009 году.

Результаты вышеприведенных экспериментов играют важную роль в проверке низкоэнергетических предсказаний КХД.

См. также

• Мезонная молекула