Эксперимент ATLAS опубликовал исследование ультраредкого распада B-мезона — Naked Science
27.09.2018, 18:07
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.

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.

11 ноября
1 минута
Илья Ведмеденко

Разработанный компанией Otto Aviation самолет Celera 500L, по некоторым данным, совершил первый полет.

Вчера, 17:02
18 минут
Александр Березин

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

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, 17:02
18 минут
Александр Березин

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

11 ноября
1 минута
Илья Ведмеденко

Разработанный компанией Otto Aviation самолет Celera 500L, по некоторым данным, совершил первый полет.

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.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

[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: