Распад Bs-мезона на мюон-антимюонную пару

Что обнаружено

30 лет физики охотились за сверхредким распадом Bs-мезона на мюон-антимюонную пару, вероятность которого в СМ равна (3,66±0,23)·10−9, и еще более редким таким же распадом B-мезона (без индекса s) с ожидаемой вероятностью примерно 10−10. LHCb и CMS, объединив данные, наконец-то открыли первый распад — и он оказалася близким к предсказаниям СМ, — а также увидели намеки на второй. Вероятность этого распада оказалась намного выше ожиданий: в \(3.7^{+1.6}_{-1.4}\) раз. Отклонение этого числа от единицы оценивается в 2,2σ.

Впрочем, коллаборация ATLAS внесла сумятицу в эти исследования: в ее данных толком не видно распада ни B, ни Bs-мезона на мюоны. Правда, погрешности ATLAS заметно выше, чем LHCb.

Результаты измерения вероятностей распадов Bs→μμ (по горизонтали) и B→μμ (по вертикали)

Результаты измерения вероятностей распадов Bs→μμ (по горизонтали) и B→μμ (по вертикали). Красный крестик — предсказания Стандартной модели. Источник

Комментарии

Сентябрь 2015. Надо сказать, что оба распада очень похожи друг на друга и отличаются лишь инвариантной массой мюонной пары. Поскольку мюонные сигналы от этих двух мезонов перекрываются в пределах экспериментальных погрешностей, разделение единого пика на два мезона — задача очень сложная. Несмотря на заявленное отклонение, распределение по инвариантной массе не выглядит убедительным, по крайней мере для невооруженного взгляда.

Распределение событий по инвариантной массе мюонной пары и разделение данных на два пика, отвечающих двум мезонам

Распределение событий по инвариантной массе мюонной пары и разделение данных на два пика, отвечающих двум мезонам. Источник

Полезно также напомнить, что в 2011 году вокруг (не)наблюдения распада Bs→μμ развернулась научная драма. Детектор CDF с коллайдера Тэватрон сообщил, что видит этот распад (хотя по СМ не должен был), однако уже месяц спустя два детектора с LHC опровергли этот результат. Подробный рассказ об этой ситуации см. в новости LHC не подтверждает еще один результат CDF.

Апрель 2016. Коллаборация ATLAS тоже выполнила поиск этого сверхредкого распада обоих мезонов и толком не нашла ни одного из них. Погрешности у ATLAS заметно выше, чем у LHCb, но если результаты формально объединить, то статистическая значимость отклонения падает ниже 2σ.

Ссылки

Экспериментальные данные:


Популярные сообщения:



0
Написать комментарий

    Элементы

    © 2005-2017 «Элементы»