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.
Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Позавчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

Позавчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

24 февраля
5 минут
Сергей Васильев

На юге Аляски нашли собачью кость возрастом более 10 тысяч лет — возможное свидетельство движения первых поселенцев на юг вдоль берега Тихого океана.

Позавчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[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: