(a) Os membros do decupleto bariônico normalmente decaem após 10^-23 segundos em um bárion mais leve (do octeto bariônico) e um méson (do octeto do méson pseudoescalar). Assim, por exemplo, De. Liste todos os modos de decaimento desta forma para o De. e E^star. Lembre-se de que esses decaimentos devem conservar carga e estranheza (elas são interações fortes).
(b) Em qualquer decaimento, deve haver massa suficiente na partícula original para cobrir as massas dos produtos de decaimento. (Pode haver mais do que suficiente; o extra será
Verifique cada um dos decaimentos que você propôs na parte (a) para ver quais atendem a esse critério. Os outros são cinematicamente proibidos.

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. No item (a), precisamos listar todos os modos de decaimento para as partículas De, Sigma^star+ e E^star. Esses decaimentos devem conservar carga e estranheza, já que são interações fortes. No item (b), devemos verificar se a massa das partículas originais é suficiente para que o decaimento ocorra, ou seja, se a massa da partícula inicial é maior que a soma das massas dos produtos do decaimento.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa conservar carga e estranheza nos decaimentos. Conservação de carga significa que a carga total antes e depois do decaimento deve ser a mesma. Conservação de estranheza envolve a manutenção do número de quarks estranhos antes e depois do decaimento.

Passo 3

Vamos começar listando os possíveis decaimentos para a partícula De. Sabemos que De é um decaimento do decupleto bariônico para um bárion mais leve e um méson. Precisamos garantir que a carga e a estranheza sejam preservadas.

Passo 4

Para Sigma^star+, seguimos o mesmo raciocínio. Identificamos as possíveis combinações de bárions e mésons que mantêm a carga e a estranheza constantes.

Passo 5

A partícula E^star também seguirá esse padrão de decaimento. Precisamos encontrar todas as combinações possíveis que conservem carga e estranheza durante o decaimento.

Passo 6

Agora, após listar todos os modos de decaimento no item (a), passamos para o item (b). Aqui, verificamos se a massa da partícula original é suficiente para que os produtos do decaimento tenham suas massas cobertas. Ou seja, a massa da partícula inicial deve ser maior ou igual à soma das massas das partículas resultantes.

Passo 7

Para cada decaimento proposto, comparamos a massa da partícula original com a soma das massas dos produtos. Se a massa original for menor, esse decaimento é proibido cinematicamente porque não há energia suficiente para produzir os produtos.

Resposta

Após analisar os decaimentos conservando carga e estranheza:
Para De:
  • De
  • De
  • De
  • De
Para Sigma^star+:
  • Sigma^star+ p^+ + barK^0
  • Sigma^star+ n^0 + K^+
Para E^star:
  • Supondo que E^star seja uma partícula hipotética com características similares, os decaimentos poderiam ser:
    • E^star bárion + mésonáé (especificar conforme a carga e estranheza)
No item (b), após verificar as massas:
  • Todos os decaimentos listados são permitidos cinemáticamente, pois a massa das partículas originais é suficiente para produzir os produtos do decaimento.

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