Эксперимент ATLAS опубликовал исследование ультраредкого распада B-мезона — Naked Science
27.09.2018
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

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.

Вчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Вчера, 15:36
3 минуты
Никита Шевцов

В регионе Внутренняя Монголия в Китае подтвердили вспышку бубонной чумы. Заразился уже третий человек за последний месяц.

Позавчера, 15:21
4 минуты
Илья Ведмеденко

Многоцелевой патрульный корабль Р 430 Paolo Thaon di Revel впервые вышел на ходовые испытания.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Вчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

13 ноября
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

Вчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: