Observation of Bc+→Dh+h− decays
باستخدام بيانات تجربة LHCb المقابلة لسطوع متكامل قدره 9 fb−1، تُعلن هذه الورقة عن الرصد الأول لعمليات اضمحلال Bc+→D+K+π− وBc+→D∗+K+π− وBc+→Ds+K+K− وتحدد كسور تفرعها بالنسبة لـ Bc+→Bs0π+، مما يفتح آفاقاً جديدة لدراسة انتهاك تناظر الشحنة والزوجية (CP violation) في ميزونات الجمال.
المؤلفون الأصليون: LHCb collaboration, R. Aaij, A. S. W. Abdelmotteleb, C. Abellan Beteta, F. Abudinén, T. Ackernley, A. A. Adefisoye, B. Adeva, M. Adinolfi, P. Adlarson, C. Agapopoulou, C. A. Aidala, Z. Ajaltouni, S. Akar, K. Akiba, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, P. Alvarez Cartelle, R. Amalric, S. Amato, J. L. Amey, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, M. Andersson, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, C. Arata, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, L. Arnone, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, R. Ataíde Da Silva, M. Atzeni, B. Audurier, J. A. Authier, D. Bacher, I. Bachiller Perea, S. Bachmann, M. Bachmayer, J. J. Back, P. Baladron Rodriguez, V. Balagura, A. Balboni, W. Baldini, Z. Baldwin, L. Balzani, H. Bao, J. Baptista de Souza Leite, C. Barbero Pretel, M. Barbetti, I. R. Barbosa, R. J. Barlow, M. Barnyakov, S. Barsuk, W. Barter, J. Bartz, S. Bashir, B. Batsukh, P. B. Battista, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. B. Bediaga, N. A. Behling, S. Belin, A. Bellavista, K. Belous, I. Belov, I. Belyaev, G. Benane, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, A. Berezhnoy, R. Bernet, S. Bernet Andres, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, J. Bex, Ia. Bezshyiko, O. Bezshyyko, J. Bhom, M. S. Bieker, N. V. Biesuz, P. Billoir, A. Biolchini, M. Birch, F. C. R. Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J. E. Blank, S. Blusk, V. Bocharnikov, J. A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, A. Boldyrev, C. S. Bolognani, R. Bolzonella, R. B. Bonacci, N. Bondar, A. Bordelius, F. Borgato, S. Borghi, M. Borsato, J. T. Borsuk, E. Bottalico, S. A. Bouchiba, M. Bovill, T. J. V. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, J. D. Brandenburg, A. Brea Rodriguez, N. Breer, J. Brodzicka, A. Brossa Gonzalo, J. Brown, D. Brundu, E. Buchanan, M. Burgos Marcos, A. T. Burke, C. Burr, C. Buti, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, S. Calderon Ramirez, L. Calefice, S. Cali, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, D. H. Campora Perez, A. F. Campoverde Quezada, S. Capelli, M. Caporale, L. Capriotti, R. Caravaca-Mora, A. Carbone, L. Carcedo Salgado, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carus, A. Casais Vidal, R. Caspary, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, V. Cavallini, S. Celani, I. Celestino, S. Cesare, A. J. Chadwick, I. Chahrour, H. Chang, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, M. Cherif, A. Chernov, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, P. Cifra, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, S. Collaviti, P. Collins, T. Colombo, M. Colonna, A. Comerma-Montells, L. Congedo, J. Connaughton, A. Contu, N. Cooke, G. Cordova, C. Coronel, I. Corredoira, A. Correia, G. Corti, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D. C. Craik, M. Cruz Torres, E. Curras Rivera, R. Currie, C. L. Da Silva, S. Dadabaev, L. Dai, X. Dai, E. Dall'Occo, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, J. Daniel, P. d'Argent, G. Darze, A. Davidson, J. E. Davies, O. De Aguiar Francisco, C. De Angelis, F. De Benedetti, J. de Boer, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, U. De Freitas Carneiro Da Graca, E. De Lucia, J. M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J. A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, H. -P. Dembinski, J. Deng, V. Denysenko, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, I. Diachkov, S. Didenko, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, V. Dobishuk, A. D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, A. M. Donohoe, F. Dordei, A. C. dos Reis, A. D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M. M. Duras, J. M. Durham, O. D. Durmus, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, A. Egorychev, V. Egorychev, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, J. Eschle, S. Esen, T. Evans, F. Fabiano, S. Faghih, L. N. Falcao, B. Fang, R. Fantechi, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, D. Fazzini, L. Felkowski, M. Feng, M. Feo, A. Fernandez Casani, M. Fernandez Gomez, A. D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferrillo, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R. A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K. L. Fischer, D. S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, L. F. Foreman, R. Forty, D. Foulds-Holt, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, E. Franzoso, G. Frau, C. Frei, D. A. Friday, J. Fu, Q. Führing, T. Fulghesu, G. Galati, M. D. Galati, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, B. Ganie, H. Gao, R. Gao, T. Q. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, L. M. Garcia Martin, P. Garcia Moreno, J. García Pardiñas, P. Gardner, K. G. Garg, L. Garrido, C. Gaspar, A. Gavrikov, L. L. Gerken, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, S. Ghizzo, Z. Ghorbanimoghaddam, L. Giambastiani, F. I. Giasemis, V. Gibson, H. K. Giemza, A. L. Gilman, M. Giovannetti, A. Gioventù, L. Girardey, M. A. Giza, F. C. Glaser, V. V. Gligorov, C. Göbel, L. Golinka-Bezshyyko, E. Golobardes, D. Golubkov, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, W. Gomulka, I. Gonçales Vaz, F. Goncalves Abrantes, M. Goncerz, G. Gong, J. A. Gooding, I. V. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, L. A. Granado Cardoso, E. Graugés, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A. T. Grecu, L. M. Greeven, N. A. Grieser, L. Grillo, S. Gromov, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, V. Guliaeva, P. A. Günther, A. -K. Guseinov, E. Gushchin, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P. M. Hamilton, J. Hammerich, Q. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, L. Hao, N. Harnew, T. H. Harris, M. Hartmann, S. Hashmi, J. He, A. Hedes, F. Hemmer, C. Henderson, R. Henderson, R. D. L. Henderson, A. M. Hennequin, K. Hennessy, L. Henry, J. Herd, P. Herrero Gascon, J. Heuel, A. Hicheur, G. Hijano Mendizabal, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, D. C. Houston, N. Howarth, J. Hu, W. Hu, X. Hu, W. Hulsbergen, R. J. Hunter, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, M. Idzik, D. Ilin, P. Ilten, A. Iniukhin, A. Iohner, A. Ishteev, K. Ivshin, H. Jage, S. J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, E. Jans, B. K. Jashal, A. Jawahery, C. Jayaweera, V. Jevtic, Z. Jia, E. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, Y. J. Jiang, E. Jimenez Moya, N. Jindal, M. John, A. John Rubesh Rajan, D. Johnson, C. R. Jones, S. Joshi, B. Jost, J. Juan Castella, N. Jurik, I. Juszczak, D. Kaminaris, S. Kandybei, M. Kane, Y. Kang, C. Kar, M. Karacson, A. Kauniskangas, J. W. Kautz, M. K. Kazanecki, F. Keizer, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, S. Kholodenko, G. Khreich, T. Kirn, V. S. Kirsebom, O. Kitouni, S. Klaver, N. Kleijne, D. K. Klekots, K. Klimaszewski, M. R. Kmiec, T. Knospe, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, A. Korchin, M. Korolev, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, A. Kozachuk, P. Kravchenko, L. Kravchuk, O. Kravcov, M. Kreps, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, E. Kulikova, A. Kupsc, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, J. J. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, J. Langer, O. Lantwin, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lefèvre, A. Leflat, S. Legotin, M. Lehuraux, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, E. D. Lesser, B. Leverington, A. Li, C. Li, C. Li, H. Li, J. Li, K. Li, L. Li, M. Li, P. Li, P. -R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. L. Lightbody, C. Lin, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F. L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. L. Liu, G. Loachamin Ordonez, A. Lobo Salvia, A. Loi, T. Long, F. C. L. Lopes, J. H. Lopes, A. Lopez Huertas, C. Lopez Iribarnegaray, S. López Soliño, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, K. Lynch, X. -R. Lyu, G. M. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L. M. Mackey, L. R. Madhan Mohan, M. J. Madurai, D. Magdalinski, D. Maisuzenko, J. J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, C. Mancuso, R. Manera Escalero, F. M. Manganella, D. Manuzzi, D. Marangotto, J. F. Marchand, R. Marchevski, U. Marconi, E. Mariani, S. Mariani, C. Marin Benito, J. Marks, A. M. Marshall, L. Martel, G. Martelli, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, V. Matiunin, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, P. Mayencourt, J. Mazorra de Cos, M. Mazurek, M. McCann, T. H. McGrath, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, G. Meier, D. Melnychuk, D. Mendoza Granada, P. Menendez Valdes Perez, F. M. Meng, M. Merk, A. Merli, L. Meyer Garcia, D. Miao, H. Miao, M. Mikhasenko, D. A. Milanes, A. Minotti, E. Minucci, T. Miralles, B. Mitreska, D. S. Mitzel, A. Modak, L. Moeser, R. D. Moise, E. F. Molina Cardenas, T. Mombächer, M. Monk, S. Monteil, A. Morcillo Gomez, G. Morello, M. J. Morello, M. P. Morgenthaler, A. Moro, J. Moron, W. Morren, A. B. Morris, A. G. Morris, R. Mountain, H. Mu, Z. M. Mu, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, R. Murta, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, T. Nanut, I. Nasteva, M. Needham, E. Nekrasova, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, P. Neustroev, J. Nicolini, D. Nicotra, E. M. Niel, N. Nikitin, L. Nisi, Q. Niu, P. Nogarolli, P. Nogga, C. Normand, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, C. Nunez, H. N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, T. Oeser, A. Okhotnikov, O. Okhrimenko, R. Oldeman, F. Oliva, E. Olivart Pino, M. Olocco, C. J. G. Onderwater, R. H. O'Neil, J. S. Ordonez Soto, D. Osthues, J. M. Otalora Goicochea, P. Owen, A. Oyanguren, O. Ozcelik, F. Paciolla, A. Padee, K. O. Padeken, B. Pagare, T. Pajero, A. Palano, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, G. Panshin, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, B. Passalacqua, G. Passaleva, D. Passaro, A. Pastore, M. Patel, J. Patoc, C. Patrignani, A. Paul, C. J. Pawley, A. Pellegrino, J. Peng, X. Peng, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M. J. Peters, K. Petridis, A. Petrolini, S. Pezzulo, J. P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. Pietrzyk, G. Pietrzyk, R. N. Pilato, D. Pinci, F. Pisani, M. Pizzichemi, V. M. Placinta, M. Plo Casasus, T. Poeschl, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, N. Polukhina, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, S. Poslavskii, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, G. Punzi, J. R. Pybus, S. Qasim, Q. Q. Qian, W. Qian, N. Qin, S. Qu, R. Quagliani, R. I. Rabadan Trejo, R. Racz, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramírez García, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, M. S. Rangel, F. Ratnikov, G. Raven, M. Rebollo De Miguel, F. Redi, J. Reich, F. Reiss, Z. Ren, P. K. Resmi, M. Ribalda Galvez, R. Ribatti, G. Ricart, D. Riccardi, S. Ricciardi, K. Richardson, M. Richardson-Slipper, K. Rinnert, P. Robbe, G. Robertson, E. Rodrigues, A. Rodriguez Alvarez, E. Rodriguez Fernandez, J. A. Rodriguez Lopez, E. Rodriguez Rodriguez, J. Roensch, A. Rogachev, A. Rogovskiy, D. L. Rolf, P. Roloff, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, M. Rotondo, S. R. Roy, M. S. Rudolph, M. Ruiz Diaz, R. A. Ruiz Fernandez, J. Ruiz Vidal, J. J. Saavedra-Arias, J. J. Saborido Silva, S. E. R. Sacha Emile R., N. Sagidova, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, D. Saranin, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, H. Sazak, F. Sborzacchi, A. Scarabotto, S. Schael, S. Scherl, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, B. Schmidt, N. Schmidt, S. Schmitt, H. Schmitz, O. Schneider, A. Schopper, N. Schulte, M. H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, G. Scriven, I. Segal, S. Sellam, A. Semennikov, T. Senger, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, A. Seuthe, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D. M. Shangase, M. Shapkin, R. S. Sharma, I. Shchemerov, L. Shchutska, T. Shears, L. Shekhtman, Z. Shen, S. Sheng, V. Shevchenko, B. Shi, Q. Shi, W. S. Shi, Y. Shimizu, E. Shmanin, R. Shorkin, J. D. Shupperd, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, E. Smith, K. Smith, M. Smith, L. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, A. Solomin, A. Solovev, K. Solovieva, N. S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y. S. Song, F. L. Souza De Almeida, B. Souza De Paula, K. M. Sowa, E. Spadaro Norella, E. Spedicato, J. G. Speer, P. Spradlin, V. Sriskaran, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, E. N. Stein, O. Steinkamp, H. Stevens, D. Strekalina, Y. Su, F. Suljik, J. Sun, J. Sun, L. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, V. Svintozelskyi, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y. T. Tang, M. D. Tat, J. A. Teijeiro Jimenez, A. Terentev, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D. J. D. Thompson, A. R. Thomson-Strong, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T. T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, D. Torres Machado, L. Toscano, D. Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L. H. Uecker, A. Ukleja, D. J. Unverzagt, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, V. Vagnoni, V. Valcarce Cadenas, G. Valenti, N. Valls Canudas, J. van Eldik, H. Van Hecke, E. van Herwijnen, C. B. Van Hulse, R. Van Laak, M. van Veghel, G. Vasquez, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. Vázquez Sierra, S. Vecchi, J. Velilla Serna, J. J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Verdoglia, M. Vesterinen, W. Vetens, D. Vico Benet, P. Vidrier Villalba, M. Vieites Diaz, X. Vilasis-Cardona, E. Vilella Figueras, A. Villa, P. Vincent, B. Vivacqua, F. C. Volle, D. vom Bruch, N. Voropaev, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, E. J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. Wang, C. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, N. W. Wang, R. Wang, X. Wang, X. Wang, X. W. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J. A. Ward, M. Waterlaat, N. K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, Z. Weida, J. Wendel, B. D. C. Westhenry, C. White, M. Whitehead, E. Whiter, A. R. Wiederhold, D. Wiedner, M. A. Wiegertjes, C. Wild, G. Wilkinson, M. K. Wilkinson, M. Williams, M. J. Williams, M. R. J. Williams, R. Williams, S. Williams, Z. Williams, F. F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, L. Witola, T. Wolf, E. Wood, G. Wormser, S. A. Wotton, H. Wu, J. Wu, X. Wu, Y. Wu, Z. Wu, K. Wyllie, S. Xian, Z. Xiang, Y. Xie, T. X. Xing, A. Xu, L. Xu, L. Xu, M. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Z. Yang, V. Yeroshenko, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, X. Yuan, Y Yuan, E. Zaffaroni, J. A. Zamora Saa, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S. Zhang, Y. Zhang, Y. Z. Zhang, Z. Zhang, Y. Zhao, A. Zhelezov, S. Z. Zheng, X. Z. Zheng, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, Y. Zhou, V. Zhovkovska, L. Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo, Q. Zou, D. Zuliani, G. Zunica
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تخيل الكون كمصادم جسيمات ضخم وعالي السرعة، يشبه مضمار سباق كوني حيث تتسابق الجسيمات دون الذرية الصغيرة بسرعة تقترب من سرعة الضوء. في هذا السباق، يعمل تجربة LHCb في سيرن (CERN) كفريق كاميرا ومحققين فائق التطور، يحاولون رصد لحظات نادرة وعابرة تصطدم فيها هذه الجسيمات وتتحول إلى شيء جديد.
هذه الورقة البحثية تتحدث عن إمساك الفريق بنوع محدد ونادر جداً من "حوادث المرور" التي تشمل جسيماً يسمى Bc+ meson.
الشخصية الرئيسية: الـ Bc+ meson
تخيل الـ Bc+ meson كأنه شاحنة نقل ثقيلة وفريدة من نوعها في عالم الجسيمات. على عكس معظم الشاحنات التي تحمل نوعاً واحداً فقط من الحمولات الثقيلة، فإن هذه الشاحنة تحمل نوعين مختلفين من الكواركات الثقيلة (لبنات بناء المادة) في آن واحد. ولأنها ثقيلة وغير مستقرة، فهي لا تدوم طويلاً؛ إذ تتفكك بسرعة إلى جسيمات أصغر وأخف وزناً.
لقد درس العلماء هذه الشاحنات لسنوات، لكنها تشبه الأشباح النادرة والمراوغة؛ فهي أصعب بكثير في العثور عليها مقارنة بالجسيمات الشائعة الأخرى لأنها تُنتج نادراً جداً في التصادمات.
الاكتشاف: ثلاثة مسارات جديدة
في هذه الورقة، يعلن فريق LHCb أنهم رصدوا ثلاث طرق جديدة تتفكك بها هذه الشاحنة الثقيلة. قبل ذلك، كانت هذه المسارات المحددة مجرد نظريات أو تخمينات، أما الآن، فقد أصبحت ملاحظات مؤكدة.
نظر الفريق في بيانات ناتجة عن 9 سنوات من تصادمات الجسيمات (تخيل مراجعة 9 سنوات من لقطات كاميرات المراقبة لمضمار السباق). ووجدوا أن الـ Bc+ meson كان يتحلل (يتفكك) إلى ثلاث تركيبات محددة من الجسيمات:
- ميزون تشارم (D+) بالإضافة إلى بيون وكاون.
- ميزون تشارم مثار (D∗+) بالإضافة إلى بيون وكاون.
- ميزون تشارم غريب (Ds+) بالإضافة إلى اثنين من الكاونات.
التشبيه: تخيل أن لديك آلة معقدة وغامضة (الـ Bc+) تعلم أنها تتعطل. لقد رأيت طريقة تعطلها ببعض الطرق الشائعة، ولكن فجأة، تكتشف ثلاث طرق جديدة يمكنها من خلالها التفكك، ولم تكن قد رأيت هذه التركيبات المحددة من قبل. تقول هذه الورقة: "نعم، لقد رأيناها! وهذا هو الدليل".
كيف فعلوا ذلك: العمل التحقيقي
إن العثور على هذه الجسيمات يشبه البحث عن إبرة محددة في كومة قش بحجم جبل. تنتج التصادمات مليارات الجسيمات، لكن تحللات Bc+ التي يبحثون عنها نادرة للغاية.
- المُرشِّح (الـ BDT): استخدم الفريق برنامجاً حاسوبياً ذكياً ("شجرة القرار المعززة" - Boosted Decision Tree) تم تدريبه ليعمل كمحقق خبير. لقد عُلِّم البرنامج تجاهل "الضجيج" (الجسيمات الشائعة والمملة) وتحديد أي شيء يبدو مثل التحلل النادر الذي كانوا يطاردونه.
- المقارنة (التطبيع/Normalization): لقياس عدد مرات حدوث هذه الأحداث النادرة بدقة، قارنوا النتائج بـ "شمعة قياسية" (وهي تحلل شائع ومعروف: Bc+→Bs0π+). الأمر يشبه محاولة عد كم سيارة زرقاء نادرة تمر في شارع ما؛ فبدلاً من عد كل سيارة تمر، تقوم بعد السيارات الزرقاء مقارنة بالسيارات الحمراء (التي تعرف عددها بدقة) التي تمر. يساعد هذا في إلغاء أخطاء العد.
- أطياف الكتلة (بصمة الإصبع): عندما رسموا البيانات، رأوا "نتوءات" أو قمم واضحة في الرسوم البيانية (الشكل 2). هذه النتوءات هي بصمات الجسيمات الجديدة. كانت القمم عالية بما يكفي لتكون ذات دلالة إحصائية (أكثر من 5 "انحرافات معيارية")، وهو ما يعني في عالم الفيزياء: "نحن متأكدون بنسبة 99.9999% أن هذا ليس مجرد صدفة".
ماذا يوجد داخل التحلل؟
نظرت الورقة أيضاً في كيفية تفكك هذه الجسيمات. اتضح أنها لم تتفكك بشكل عشوائي، بل مرت بخطوات وسيطة، مثل سباق التتابع.
- بعضها مر عبر رنين K∗ (جسيم قصير العمر يعمل كحجر زاوية أو خطوة انتقالية).
- وبعضها الآخر مر عبر ميزون ϕ (خطوة انتقالية أخرى مكونة من كواركات غريبة).
الاستعارة: تخيل أن الـ Bc+ meson هو والد يوصل أطفاله إلى المدرسة. بدلاً من الذهي مباشرة إلى هناك، يتوقف الوالد عند محطة وقود (K∗) أو مقهى (ϕ) أولاً. ومن خلال دراسة هذه "التوقفات"، يمكن للعلماء فهم قواعد الطريق (قوانين الفيزياء) التي تحكم كيفية تفاعل هذه الجسيمات.
لماذا يهم هذا؟
قد تتساءل: "وماذا في ذلك؟ من يهتم بتفكك جسيم نادر؟"
- اختبار كتاب القواعد (النموذج القياسي): النموذج القياسي هو "كتاب القواعد" الحالي للفيزياء، وهو يتنبأ بكيفية سلوك الجسيمات. من خلال قياس مدى تكرار هذه التحللات النادرة بدقة (الكسور التفرعية)، يمكن للعلماء التحقق مما إذا كان كتاب القواعد صحيحاً. إذا لم تطابق الأرقام التوقعات، فقد يعني ذلك وجود "فيزياء جديدة" تختبئ في الظلال—شيء لا يعرفه كتاب القواعد الحالي.
- لغز المادة مقابل المادة المضادة (انتهاك التماثل CPT): يتكون الكون من المادة، لكن الانفجار العظيم كان يجب أن ينتج كميات متساوية من المادة والمادة المضادة، مما يؤدي لتدمير كل منهما للآخر. لا بد أن شيئاً ما رجح الكفة. هذه التحللات هي مكان مثالي للبحث عن "انتهاك التماثل" (CP violation)—وهو اختلاف طفيف في كيفية سلوك المادة والمادة المضادة. إذا وجدنا فرقاً هنا، فسيساعدنا ذلك في تفسير سبب وجودنا على الإطلاق.
- فتح الباب: هذه الورقة هي مجرد البداية. الآن بعد أن عرفنا أن هذه المسارات الثلاثة موجودة، يمكن لفريق LHCb (الذي يتم تطويره ليكون أكثر قوة) دراسة هذه المسارات بمزيد من التفصيل. يمكنهم البحث عن تلك الاختلافات الدقيقة بين المادة والمادة المضادة والتي قد تفتح أسرار الكون.
الخلاصة
نجح تعاون LHCb في العثور على ثلاث طرق جديدة ونادرة يتفكك بها جسيم ثقيل يسمى Bc+ meson. لقد استخدموا كمية هائلة من البيانات وأدوات إحصائية ذكية لإثبات أن هذه الأحداث حقيقية. هذا الاكتشاف يمنح الفيزيائيين مجموعة جديدة من الأدوات لاختبار القوانين الأساسية للطبيعة، وربما يفسر يوماً ما لماذا يتكون الكون من مادة بدلاً من العدم.
الأمر يشبه العثور على ثلاث ممرات سرية جديدة في قلعة كنت تظن أنك تعرفها تمام المعرفة. الآن، يمكنك استكشافها ورؤية الكنوز (أو الفيزياء الجديدة) التي تكمن بداخلها.
إليك ملخص تقني مفصل للورقة البحثية CERN-EP-2025-177 / LHCb-PAPER-2025-028، بعنوان "رصد اضمحلالات Bc+→Dh+h−".
1. المشكلة والدوافع
تعد ميزونات Bc+ فريدة من نوعها بين ميزونات B لأنها تحتوي على كواركات ثقيلة مزدوجة (b و cˉ)، مما يسمح لها بالاضمحلال عبر ثلاث عمليات تفاعل ضعيف متميزة: انتقال كوارك b، وانتقال كوارك c، والاندثار الضعيف (bˉc→W+→qˉq′). وبينما ركزت الدراسات السابقة على اضمحلالات ثنائية الجسم أو أنماط محددة ذات تشارم مفتوح، فإن ديناميكيات الاضمحلالات ثلاثية الأجسام التي تتضمن تشارم مفتوح (Bc+→Dh+h−) لا تزال غير مستكشفة تجريبياً إلى حد كبير.
هذه الاضمحلالات ذات أهمية نظرية لأنها:
- تتضمن سعات متداخلة من اندثار $bc$ ورسوم بيانية شجرية (tree) و "بينغوين" (penguin) لعمليات b→uuˉs(d).
- توفر بيئة غنية لدراسة الكروموديناميكا الكم غير الاضطرابية (non-perturbative QCD) وبنى الرنين (مثل رنينات K0 أو D0 المثارة، أو ميزونات ϕ).
- تقدم مساراً جديداً لاستقصاء انتهاك الشحنة والتكافؤ (CP violation) في ميزونات الجمال (beauty mesons)، وهو اختبار حاسم للنموذج القياسي (SM) والفيزياء الجديدة المحتملة.
قبل هذا العمل، لوحظت فقط بضعة اضمحلالات لـ Bc+ ذات تشارم مفتوح (على سبيل المثال، Bc+→D0K+ و Bc+→D+K∗0). تعالج هذه الورقة الفجوة من خلال البحث ورصد ثلاثة قنوات اضمحلال ثلاثية الأجسام محددة.
2. المنهجية
عينة البيانات والكاشف:
- التجربة: تجربة LHCb (تجربة جمال مصادم الهادرونات الكبير) في CERN.
- البيانات: بيانات تصادم بروتون-بروتون ($pp$) جُمعت عند طاقات مركز الكتلة 7، 8، و13 تريليون إلكترون فولت (TeV).
- اللمعان المتكامل: 9 fb−1.
- الكاشف: مطياف أمامي أحادي الذراع (2<η<5) مُحسّن لفيزياء الثقل (heavy-flavor)، يتميز بمحدد موقع الرأس (vertex locator)، ونظام تتبع، وكواشف (RICH) لتحديد هوية الجسيمات (PID)، ومسجلات حرارية (calorimeters)، وغرف ميون.
إعادة البناء والاختيار:
- قنوات الإشارة:
- Bc+→D+K+π−
- Bc+→D∗+K+π− (حيث D∗+→D0π+)
- Bc+→Ds+K+K−
- قناة المعايرة (Normalization Channel): Bc+→Bs0π+ (مع Bs0→Ds−π+ و Ds−→K+K−π−). تُستخدم هذه القناة لإلغاء الارتياب المنهجي المتعلق بكفاءة الإنتاج والكشف.
- اختيار المرشحين:
- المُشغّل (Trigger): مُشغّل عتادي يتطلب طاقة عرضية عالية (ET>3.5 GeV) في المسجل الحراري؛ ومُشغّل برمجيات يتطلب رؤوساً مزاحة ومسارات ذات زخم عرضي (pT) عالٍ.
- قيود الـ Offline: قيود حركية (kinematic)، ومتطلبات تحديد هوية الجسيمات (PID)، وقيود جودة الرأس.
- التحليل متعدد المتغيرات (MVA): تم تدريب مصنف شجرة قرار معززة (Boosted Decision Tree - BDT) للفصل بين الإشارة والخلفية التجميعية. استُخدمت في التدريب بيانات محاكاة للإشارة ونطاقات الجانب (sidebands) للبيانات ($6450-6750MeV/c^2$).
- قيود الكتلة: تم تطبيق ملاءمة حركية (kinematic fit) مع قيود على كتل ميزونات D لتحسين الدقة، خاصة لقناة D∗+.
استراتيجية التحليل:
- استخراج العائد (Yield Extraction): أُجريت ملاءمة احتمالية قصوى غير مجمعة (unbinned maximum-likelihood fit) بشكل متزامن على أطياف الكتلة الابتدائية لجميع القنوات الأربع (D+K+π−، D∗+K+π−، Ds+K+K−، و Bs0π+).
- شكل الإشارة: مجموع دالة غاوس (Gaussian) ودالة كريستال بول (Crystal Ball) (مع ذيول قانون القوة).
- شكل الخلفية: دالة أسية (Exponential).
- تلوث المعايرة: تم نمذجة مكون Bc+→Bs∗0π+ (حيث فُقد الفوتون) باستخدام RapidSim.
- تصحيح الكفاءة: نظراً للتوزيع غير المنتظم لـ "فضاء الطور" (phase space) في الاضمحلالات ثلاثية الأجسام، حُسبت الكفاءات كدالة لمجموعات كتلة ثنائية الأبعاد (mD(∗)K، mD(∗)h). وطُبقت تصحيحات لتحديد هوية الجسيمات (PID)، والمُشغّل، ووزن pT (تمت معايرته باستخدام Bc+→J/ψπ+).
- الارتياب المنهجي (Systematic Uncertainties): تم تقييمه لنماذج الملاءمة، وحجم عينة المحاكاة، ووزن pT، وتجزئة الكفاءة، وتصحيحات المُشغّل، ومعايرة الـ PID.
3. المساهمات الرئيسية
- الرصد الأول: تُبلغ هذه الورقة عن الرصد الأول لمودات الاضمحلال الثلاثة التالية:
- Bc+→D+K+π−
- Bc+→D∗+K+π−
- Bc+→Ds+K+K−
- نسب الكسور التفرعية (Branching Fraction Ratios): توفر الورقة قياسات دقيقة للكسور التفرعية (BF) لهذه المودات بالنسبة لقناة المعايرة Bc+→Bs0π+.
- تحليل بنية الرنين: تحدد الدراسة بنيات الرنين الوسيطة المهيمنة في هذه الاضمحلالات، مما يوفر رؤية حول ديناميكيات الاضمحلال.
- الإطار المنهجي: تضع إطاراً قوياً لقياس اضمحلالات Bc+ متعددة الأجسام، بما في ذلك تطبيق خرائط الكفاءة ثنائية الأبعاد واستراتيجيات الملاءمة المتزامنة.
4. النتائج
عوائد الإشارة والأهمية الإحصائية:
رُصدت جميع قنوات الإشارة الثلاث بدلالة إحصائية تجاوزت 5 انحرافات معيارية (بعد حساب الارتياب المنهجي من نموذج الملاءمة).
- Bc+→D+K+π−: 230±23 حدثاً.
- Bc+→D∗+K+π−: 87±12 حدثاً.
- Bc+→Ds+K+K−: 68±13 حدثاً.
نسب الكسور التفرعية (R):
تم تحديد النسب R(Bc+→Dh+h−)≡B(Bc+→Dh+h−)/B(Bc+→Bs0π+) كما يلي:
- R(Bc+→D+K+π−)=(1.96±0.23stat±0.08syst±0.10BF)×10−3
- R(Bc+→D∗+K+π−)=(3.67±0.55stat±0.24syst±0.20BF)×10−3
- R(Bc+→Ds+K+K−)=(1.61±0.35stat±0.13syst±0.07BF)×10−3
(ملاحظة: الارتياب الثالث ناتج عن الدقة المحدودة لكسور التفرع لميزونات D.)
رصد الرنين:
- Bc+→D+K+π−: لوحظت ذروة كبيرة متوافقة مع حالة K∗(892)0 وذروة أصغر متوافقة مع K∗(1430)0 في طيف كتلة K+π−.
- Bc+→D∗+K+π−: لوحظت ذروة متوافقة مع K∗(892)0 في طيف K+π−.
- Bc+→Ds+K+K−: لوحظت مساهمة كبيرة في منطقة الكتلة المنخفضة لـ K+K−، ناتجة أساساً عن رنين ϕ(1020). كما لوحظت تلميحات لحالة f2′(1525).
5. الأهمية
- اختبارات النموذج القياسي: توفر هذه القياسات بيانات حاسمة لاختبار النماذج النظرية لاضمحلالات Bc+، وخاصة تلك التي تتضمن التداخل بين مساهمات الاندثار والرسوم البيانية الشجرية. وتدعم النتائج وجود مساهمة اندثار مهيمنة في سعة الاضمحلال، وهو ما يتوافق مع النتائج السابقة ولكن تم توسيعه الآن ليشمل الأنماط ثلاثية الأجسام.
- آفاق انتهاك الشحنة والتكافؤ (CP Violation): يفتح رصد هذه القنوات أفقاً جديداً للبحث عن انتهاك الـ CP الموضعي. إذ أن أنماط التداخل الغنية في الاضمحلالات ثلاثية الأجسام (تحليلات مخطط داليتز - Dalitz plot) حساسة جداً لأطوار انتهاك الـ CP، والتي يصعب الوصول إليها في الاضمحلالات ثنائية الأجسام.
- الفيزياء المستقبلية: مع اكتمال تحديث LHCb Upgrade I مؤخراً، ومع جمع بيانات Run 3/4 القادمة، ستسمح زيادة اللمعان وتحسين قدرات المُشغّل بإجراء تحليلات السعة (amplitude analyses) لهذه الأنماط. سيمكن ذلك من إجراء قياسات دقيقة لكسور الاستقطاب، وخصائص الرنين، وتماثلات الـ CP، مما يعمق فهم ديناميكيات الكواركات الثقيلة والفيزياء الجديدة المحتملة خارج النموذج القياسي.
في الختام، تمثل هذه الورقة علامة فارقة في فيزياء Bc+ من خلال توسيع مشهد الاضمحلال المعروف ليشمل أنماط التشارم المفتوح ثلاثية الأجسام، وتقديم أول قياسات كمية للكسور التفرعية، ووضع الأساس لدراسات دقيقة مستقبلية لانتهاك الـ CP.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.
تصلك أفضل أبحاث high-energy experiments كل أسبوع.
يحظى بثقة باحثين في ستانفورد وكامبريدج والأكاديمية الفرنسية للعلوم.
تفقّد بريدك لتأكيد الاشتراك.
حدث خطأ ما. تعيد المحاولة؟
لا رسائل مزعجة، ويمكنك إلغاء الاشتراك متى شئت.