Анализ данных, полученных с детектора LHCb при работе Большого адронного коллайдера, позволил исследователям зафиксировать крайне редкий распад нейтрального B-мезона на пару мюонов и антимюонов, что подтверждено с уровнем достоверности 3.2σ. Данные, полученные с детектора LHCb при работе Большого адронного коллайдера, позволили исследователям зафиксировать крайне редкий распад нейтрального B-мезона на пару мюонов и антимюонов, что подтверждено с уровнем достоверности 3.2σ.

Большой адронный коллайдер представляет собой сложный комплекс, включающий в себя ускоритель частиц и целый ряд детекторов. Эти детекторы часто называют «экспериментами» или «коллаборациями», поскольку они являются масштабными структурами, над которыми трудятся международные команды ученых из множества институтов. Только совместные усилия позволяют обрабатывать колоссальный объем информации, поступающей с детекторов.

LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) предназначен для изучения частиц, содержащих b-кварки, в частности B-мезонов. состоящиеЭти частицы формируются при взаимодействии b-антикварка и одного из кварков верхнего, нижнего, странного или очарованного типа. Их существование было подтверждено относительно недавно, в период 1980-х годов.

На Большом адронном коллайдере (БАК) систематически регистрируются признаки присутствия нейтрального B⁰-мезона и необычного B⁰ₛ-мезона. Эти мезоны способны распадаться на различные комбинации частиц, при этом распад на пару мюон — антимюон встречается крайне редко. Согласно теоретическим расчетам, основанным на Стандартной модели, вероятность такого распада для B⁰ составляет приблизительно 1,03 события на каждые 10 миллиардов распадов, а для B⁰ₛ — 3,66 события на каждый миллиард взаимодействий.

До этого момента ученые имели возможность наблюдать исключительно распад B⁰ₛ при анализе данных. LHCb, CMS и ATLAS.Обнаружение более редкого распада B⁰ оставалось недостижимым в течение более чем четырех десятилетий — первые поисковые эксперименты были начаты еще в 1984 году.

В настоящее время ученые располагают новыми доказательствами этого явления, полученными из анализа данных о столкновениях протонов, зарегистрированных на установке LHCb в период с 2024 по 2025 год. Сравнительный анализ этих данных с предыдущими результатами позволил выявить изменения в удалось получить свидетельство распаде нейтрального B-мезона на антимюон и мюон (B⁰ → μ⁺μ⁻).

Зафиксированное расхождение от ожидаемых значений составило 3,2σ. В области физики элементарных частиц это свидетельствует о том, что ученые достаточно увереныВ предоставленных сведениях подчеркивается, что для подтверждения открытия необходимо наблюдение отклонения в пределах 5σ. Такой результат позволит утверждать, что вероятность получения аналогичных данных случайным образом составляет один случай из трех с половиной миллионов.

Сообщается, что полученные данные указывают на то, что вероятность распада B⁰ → μ⁺μ⁻ составляет 1,14 события на каждые 10 миллиардов зарегистрированных детектором. Вероятность распада странного B-мезона B⁰ₛ по этим же данным оценивается в 3,25 событий на каждый миллиард зарегистрированных случаев. Это является наиболее точным измерением скорости распада B⁰ₛ на сегодняшний день.

Помимо этого, исследователи провели дополнительные измерения эффективного времени жизни B⁰ₛ, которое составило 1,6 ± 0,16 пикосекунды. Согласно сообщению физиков, эти результаты укладываютсясоответствуют предсказаниям Стандартной модели и не демонстрируют признаков существования новой физики.