粒子物理学的标准模型告诉我们，我们观察到的大多数粒子都是由六种称为夸克的基本实体组合而成。然而，仍有许多谜团，其中之一是奇异但非常短暂的Lambda共振，称为Λ(1405)。长期以来，它被认为是三种夸克——上夸克、下夸克和奇夸克——的一种特殊激发态，了解它的内部结构可能有助于我们更多地了解中子星中存在的密度极高的物质。

来自大阪大学的研究人员是一个团队的成员，该团队现已通过组合K-介子和质子并确定其复质量(质量和宽度)首次成功合成了Λ(1405)。K−介子是一种带负电的粒子，包含一个奇夸克和一个上反夸克。构成我们习惯的物质的更熟悉的质子有两个上夸克和一个下夸克。研究人员表明，最好将Λ(1405)视为K介子和质子的暂时束缚态，而不是三夸克激发态。

在他们最近发表在PhysicsLettersB上的研究中，该小组描述了他们在J-PARC加速器上进行的实验。K−介子被射向一个氘靶，每个靶都有一个质子和一个中子。在一个成功的反应中，一个K−介子踢出中子，然后与质子合并产生所需的Λ(1405)。

“K-介子和质子的束缚态的形成是唯一可能的，因为中子带走了一些能量，”该研究的作者KentaroInoue说。关于Λ(1405)一直让科学家感到困惑的一个方面是它的整体质量非常轻，尽管它包含一个奇怪的夸克，它的重量几乎是上夸克的40倍。在实验过程中，研究团队能够通过观察衰变产物的行为，成功测量出Λ(1405)的复质量。

另一位研究作者ShingoKawasaki说：“我们希望这类研究的进展能够更准确地描述存在于中子星核心中的超高密度物质。”

这项工作意味着Λ(1405)是一种不寻常的状态，由四个夸克和一个反夸克组成，总共有五个夸克，并且不符合粒子具有三个夸克或一个夸克和一个反夸克的常规分类。这项研究可能有助于更好地了解大爆炸后不久宇宙的早期形成，以及当物质承受的压力和密度远远超出我们在正常条件下看到的压力和密度时会发生什么。