Редкие распады B-мезонов, возможно, указали на «новую физику»

Сотрудники коллаборации CDF сообщили о том, что наблюдаемая в экспериментах на коллайдере «Теватрон» вероятность распада странных B-мезонов на мюон-антимюонные пáры превышает значение, устанавливаемое Стандартной моделью.

Сотрудники коллаборации CDF, которая проводит эксперименты на американском протон-антипротонном коллайдере «Теватрон», представили неожиданные результаты исследования редких распадов B-мезонов.

Речь идёт о распадах Bs-мезонов, содержащих прелестный антикварк и странный кварк, и B0-мезонов, в состав которых входят тот же прелестный антикварк и нижний кварк, на мюон-антимюонные пáры μ+μ. Интерес теоретиков к таким процессам объясняется тем, что в рамках Стандартной модели они реализуются с чрезвычайно малой вероятностью, равной (3,2 ± 0,2)•10–9 (в случае Bs-мезонов) и (1,0 ± 0,1)•10–10 (для B0-мезонов). Большая группа теорий, расширяющих Стандартную модель, предсказывает значительный рост вероятности распада на μ+μ, что позволяет использовать его для обнаружения следов «новой физики».

В новой работе были рассмотрены данные, которые соответствуют 7 обратным фемтобарнам интегральной светимости, набранным детектором CDF. Результаты, относящиеся к B0-мезонам, подтверждают правоту Стандартной модели: физики установили, что доля распадов на мюон-антимюонные пáры на уровне доверительной вероятности в 95% не превышает 6,0•10–9.

Детектор CDF (фото CDF Collaboration).
Детектор CDF (фото CDF Collaboration).

Более интересны данные по Bs-мезонам, которые, как уверяют представители CDF, распадались на μ+μ чаще, чем следовало бы. Вероятность того, что наблюдаемое число событий обеспечивается простым совместным действием фона и механизмов Стандартной модели, учёные оценили в 1,9%; это значение не назовёшь особенно низким, но рассуждать о некоем указании на «новую физику» оно позволяет. Если считать обнаруженный избыток распадов реальным сигналом, то вероятность процесса (Bs → μ+μ) составит (1,8+1,1–0,9)•10–8 и примерно в шесть раз превысит величину, ожидаемую в Стандартной модели.

Как это часто бывает, заявления физиков, работающих на «Теватроне», не нашли поддержки у их европейских коллег, выполняющих опыты на Большом адронном коллайдере. Мы уже сообщали о том, что коллаборация CMS презентовала на Европейской конференции по физике высоких энергий в Гренобле результаты своих наблюдений за распадами B-мезонов, и никаких отклонений от Стандартной модели тогда зафиксировано не было. Кроме того, коллаборация LHCb представила в Гренобле расчёты максимально допустимой вероятности распада (Bs → μ+μ), которая оказалась равна 1,5•10–8. Легко заметить, что вычисления CDF и LHCb не согласуются друг с другом.

Полная версия отчёта, подготовленного коллаборацией CDF, будет опубликована в журнале Physical Review Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам Корнеллского университета.

2 Сентября 2011, 2:44    Den    2479    0

Нет комментариев.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.