LHCb продолжает открывать новые редкие распады B-мезонов

Среди многочисленных адронов самыми интересными с точки зрения открывающихся возможностей являются B-мезоны. Они достаточно тяжелы и потому могут распадаться на множество комбинаций более легких адронов. Особенно интересны редкие распады B-мезонов, в которых b-кварк распадается не по своему обычному пути, с превращением в c-кварк, а как-то иначе. Вероятности этих распадов малы, они составляют миллионные доли, а иногда и того меньше, но именно такие редкие процессы позволяют почувствовать разные нетривиальные эффекты, сопровождающие распад.

Детектор LHCb, специально «заточенный» под изучение B-мезонов, продолжает не торопясь открывать новые варианты редких распадов и измерять их вероятности. Это касается не только лептонных и полулептонных распадов, но и чисто адронных. Недавно вышло сразу несколько статей коллаборации, в которых сообщается об открытии таких распадов и измерении их свойств.

В работах Observation of the B⁰_s→η′η′ decay и Observation of the B⁰→ρ⁰ρ⁰ decay from an amplitude analysis of B⁰→(π⁺π⁻)(π⁺π⁻) decays физики рапортуют о надежном открытии распадов B_s→η'η' и B→ρ⁰ρ⁰. Вероятности этих распадов оказались равными примерно 33 миллионных и чуть меньше одной миллионной соответственно. В обоих случаях получившиеся мезоны сами очень нестабильны и распадаются дальше. Поэтому такие распады B-мезонов восстанавливаются не напрямую, а по сложной картине разлета всего набора конечных частиц. Малая вероятность этих распадов вкупе со сложным анализом не позволяла их надежно обнаружить в экспериментах прошлого поколения; детектор LHCb смог это сделать благодаря огромной накопленной статистике.

Коллаборация LHCb за последний месяц опубликовала еще несколько статей, посвященных менее редким распадам. Эти работы могут показаться рутинными, но все они преследуют главную научную цель LHCb — составить подробный каталог всех эффектов, которые сопровождают адронные распады, и тем самым дать теоретикам многочисленные «точки опоры» для проверки своих теорий.