Впервые LHCb использует красивые барионы для тестирования ключевого принципа Стандартной модели.
Коллаборация Большого Адронного Коллайдера beauty experiment (LHCb) сообщила об интригующем новом результате в своем стремлении проверить ключевой принцип Стандартной модели, называемый универсальностью лептона. Хотя это и не является статистически значимым, находка — возможное различие в поведении различных типов лептонных частиц — совпадает с другими предыдущими результатами. В случае подтверждения, по мере сбора и анализа большего количества данных, результаты будут сигнализировать о трещине в Стандартной модели.
Универсальность лептона заключается в том, что все три типа заряженных частиц лептона – электроны, мюоны и тау – взаимодействуют таким же образом с другими частицами. В результате, различные типы лептонов должны быть созданы одинаково часто в преобразованиях частиц, или “распадается”, как только различия в их массе учитываются. Однако некоторые измерения распадов частиц, проведенные группой LHCb и другими группами за последние несколько лет, показали возможное различие в их поведении. Взятые отдельно, эти измерения не являются достаточно статистически значимыми, чтобы утверждать о нарушении универсальности лептона и, следовательно, трещины в Стандартной модели, но интригует то, что намеки на различие возникали в разных распадах частиц и экспериментах.
Последний результат LHCb — это первый тест универсальности лептона, выполненный с использованием распадов барионов красоты — трехкварковых частиц, содержащих по крайней мере один красивый кварк. Анализируя данные о столкновении протонов при энергиях 7, 8 и 13 ТэВ, исследователи LHCb идентифицировали красивые барионы, называемые Λb0, и подсчитали, как часто они распадаются на Протон, заряженный Каон и либо мюон и антимюон, либо электрон и антиэлектрон.
Затем команда взяла соотношение между этими двумя скоростями распада. Если универсальность лептона сохраняется, то это соотношение должно быть близко к 1. Поэтому отклонение от этого предсказания может сигнализировать о нарушении универсальности лептона. Такое нарушение может быть вызвано присутствием в распадах никогда прежде не замеченной частицы, не предсказанной Стандартной моделью.
Группа получила соотношение чуть ниже 1 со статистической значимостью около 1 стандартного отклонения, что значительно ниже 5 стандартных отклонений, необходимых для утверждения реальной разницы в скоростях распада. Исследователи говорят, что результат указывает в том же направлении, что и другие результаты, которые наблюдали намеки, которые распадаются на пару мюон–антимюон происходят реже, чем те, что к электронно–антиэлектронной паре, но они также подчеркивают, что требуется гораздо больше данных, чтобы сказать, является ли эта странность в поведении лептонов действительной.
