Systematics of Λ⁰ and θ⁰ decay

Summary

Systematic observations on 528 Λ⁰-θ⁰ production events in propane have yielded the following information: 1) There exists a neutral Λ⁰ decay; Λ⁰→π⁰ + n and the fraction of Λ⁰’s decaying in this mode is .32±.05. 2) The θ ⁰₁ component has a neutral decay mode, very probably θ ⁰₁ →θ⁰+π⁰. The θ⁰ therefore very probably has even spin. The fractionP(θ ⁰₁ → π⁰ + π⁰) /P(θ ⁰₁ → 2π) is .14±.06. The branching ratioP(Λ⁰ → π⁰ + n) /P(Λ⁰ → π⁻ + n) is in good agreement with theI = 1/2 selection rule; the branching ratioP(θ⁰ → 2π⁰) /P(θ⁰ → π⁺ + π⁻) seems to be in disagreement. 3) (51±7.5)%, or just one half of the θ⁰ mesons escape the chamber and are to be identified with the θ ⁰₂ -meson proposed byGell-Mann andPais (⁴). The question of the existence of additional (parity doublet) decay modes is discussed. 4) The decays Λ⁰ → μ⁻ + p + ν / e⁻ + p + ν are not observed and the fraction of such decays is less than 2%. 5) The 3 particle decay modes of the θ ⁰₁ have not been observed and are therefore very unlikely to exceed 2% of all θ ⁰₁ decays. 6) Preliminary measurements yield lifetimesτ _θ ⁰₁ =(.95 ± .08) · 10⁻¹⁰ s andτ _Δ ⁰=(2.8 ± .2)·10⁻¹⁰ s. 7) For the θ ⁰₂ we obtain a lower limit of the lifetime, which together with the results ofLande et al. (⁵) brackets the θ ⁰₂ lifetime (3 < θ ⁰₂ < 10)·10⁻⁸ s.

Riassunto

L’osservazione sistematica di 528 eventi Λ⁰-θ⁰ in propano ha dato i seguenti risultati: 1) Esiste un decadimento Λ⁰ neutro; Λ⁰ → π⁰ + n e la frazione di Λ⁰ che decadono in questo modo è .32±.05. 2) La componente θ ⁰₁ ha un modo di decadimento neutro, molto probabilmente θ ⁰₁ → π⁰ + π⁰. Il θ⁰ ha pertanto molto probabilmente spin pari. La frazioneP(θ ⁰₁ → π⁰ + π⁰ /P(θ ⁰₁ → 2π) è .14±.06. Il rapportoP(Λ⁰ → π⁰ + n)/P (Λ⁰ → π⁻ + n) è in buon accordo con la regola di selezioneI = 1/2; il rapportoP(θ⁰ → 2π⁰) /P(θ⁰ → π⁺ + π⁻) sembra invece in disaccordo. 3) (51 ± 7.5)%, cioè, metà dei mesoni θ⁰ sfuggono dalla camera e si debbono identificare con i mesoni θ ⁰₂ proposti daGell-Mann ePais (⁴). Si discute l’esistenza di altri modi di decadimento (doppietto di parità). 4) I decadimenti Λ⁰ → μ⁻ + p + ν / e⁻ + p + ν non si osservano e la frazione di tali decadimenti è inferiore al 2%. 5) I modi di decadimento del θ ⁰₁ in 3 particelle non sono stati osservati ed è pertanto assai poco probabile che eccedano il 2% del totale dei decadimenti di θ ⁰₁ . 6) Misure preliminari danno vite medieτ _θ ⁰₁ = (.95 ± .08)·10⁻¹⁰ s eτ _Δ ⁰ = (2.8±.2)·10⁻¹⁰s. 7) Per il θ ⁰₂ otteniamo per la vita media un limite inferiore che assieme ai risultati diLande et al. (⁵) inquadra la vita media di tale particella fra (3 < θ ⁰₂ < 10)·10⁻⁸s.