Эксперимент ATLAS опубликовал исследование ультраредкого распада B-мезона — Naked Science
5 минут
Редакция

Эксперимент ATLAS опубликовал исследование ультраредкого распада B-мезона

Ученые, работающие в эксперименте ATLAS в ЦЕРН, объявили о регистрации распада тяжелой частицы, известной как B-мезон, на два мюона, что происходит чуть чаще, чем один раз в десяти миллиардах случаев.

electron20and20positron20collide20resulting20in20a20b20meson20and20an20antimatter20b-bar20meson1
©Wikipedia

Изучение адронов — частиц, соединяющих кварки для формирования мезонов и барионов — важная часть физической программы, проводимой исследователями в эксперименте ATLAS в ЦЕРН. Их анализ не только усовершенствовал понимание Стандартной модели, но и предоставил исключительные возможности для новых открытий.

 

Среди всех адронов, существующих в природе и создаваемых во время протон-протонных столкновений на Большом адронном коллайдере (БАК), B-мезоны играют фундаментальную роль. Они представляют собой связанные состояния двух кварков — одного прелестного кварка и одного более легкого кварка (верхнего, нижнего, странного или очарованного), — распадающиеся посредством слабого взаимодействия на более легкие адроны и лептоны. За последние десятилетия физики изучили редкие B-мезоны и точно предсказали феномены, связанные с нейтральными B-мезонами (например, B0-мезонами и Bs-мезонами), в поисках незначительных несоответствий предсказаниям, которые были бы началом новой физики.

 

Двадцатого сентября 2018 года, на конференции International Workshop on the CKM Unitarity Triangle (CKM 2018) ATLAS представил самые точные экспериментальные ограничения очень редкого распада B0-мезона на два мюона (μ). Результат представляет собой новую веху в исследованиях, подтверждая анализы ранее опубликованных экспериментов БАК, посвященных изучению B-мезонов на протяжении почти тридцати лет.

 

Измеренные распределения масс димюона в канале выбора с наивысшей ожидаемой чистотой сигнала / © ATLAS/CERN

 

Редкость этого распада — в совпадении двух факторов. Во-первых, для распада требуются квантовые петли с несколькими вихрями слабого взаимодействия, некоторые из которых происходят крайне редко. Во-вторых, сохранение углового момента ограничивает продукты распада скалярного B0- или Bs-мезона до крайне маловероятной конфигурации.

 

Согласно Стандартной модели, вероятность получения этого распада — примерно 1,1 к 10 миллиардам. Новый результат ATLAS подошел очень близко — с максимально возможным верхним пределом в 2,1 случая из десяти миллиардов при 95%-ной достоверности. Результат получили с использованием данных за 2015-2016 годы и аналогичного анализа данных сеанса Run 1. Этот результат также предоставил 4,6 стандартной девиации для распада Bs-мезона в пару μμ (Bs→ μμ), чья доля ветвления измеряется как 2,8 +0,8–0,7 x10–9. Это подтверждает предыдущие вычисления, полученные коллаборациями LHCb и CMS.

 

Новый результат ATLAS — первая веха на пути к более точным вычислениям, которые будут получены в наборе данных сеанса Run 2. Ожидается, что он улучшит настоящую точность примерно на 30%. Ученые надеются, что новые эксперименты на БАК с высокой светимостью помогут повысить точность полученных результатов на целых три порядка.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
6 августа
31 минута
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

Позавчера, 17:16
4 минуты
Мария Кривоченко

Разработать варианты крылатого пилотируемого космического корабля поручил глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин. Предполагается, что аппарат будут строить по типу орбитального корабля «Буран», который использовался в СССР.

6 августа
5 минут
Денис Гордеев

Новая система работает в любых атмосферных условиях — при дожде, ветре и большом количестве пыли в воздухе.

6 августа
31 минута
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

6 августа
5 минут
Денис Гордеев

Новая система работает в любых атмосферных условиях — при дожде, ветре и большом количестве пыли в воздухе.

3 августа
4 минуты
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

12 июля
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: