Observation of the rare baryonic decay B+→pΛˉ and measurement of its weak decay parameter
باستخدام بيانات تصادمات بروتون-بروتون من تجربة LHCb، تقدم هذه الورقة البحثية أول رصد للتحلل الباريوني النادر B+→pΛˉ بمعنوية تتجاوز سبعة انحرافات معيارية، مع قياس كسر تفرعه ليكون (1.24±0.17±0.05±0.03)×10−7 ومعلم التحلل الضعيف αB ليكون 0.87−0.29+0.26±0.09، مما يشير إلى سعات تحلل موجية (S-wave) و(P-wave) متقاربة.
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, F. Betti, J. Bex, O. Bezshyyko, S. Bhattacharya, J. Bhom, M. S. Bieker, N. V. Biesuz, 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. 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, 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, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, 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, A. Chen Hu, 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, X. Dai, E. Dall'Occo, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, J. Daniel, 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, D. Elizondo Blanco, 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, F. Fassin, D. Fazzini, L. Felkowski, M. Feng, 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. A. 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, L. Garrido, C. Gaspar, A. Gavrikov, L. L. Gerken, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, S. Ghizzo, Z. Ghorbanimoghaddam, 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, N. A. Grieser, L. Grillo, S. Gromov, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, 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, N. Heatley, 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. Heyn, A. Hicheur, G. Hijano Mendizabal, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, D. C. Houston, N. Howarth, 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, T. Jakoubek, 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, K. Kalecinska, 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, A. Kleimenova, D. K. Klekots, K. Klimaszewski, M. R. Kmiec, T. Knospe, R. Kolb, 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, 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. 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, I. Lobo, 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, H. 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, 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, R. Mocanu, 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, 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, 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, L. Palini, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, S. Paniskaki, G. Panshin, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, 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, K. Popp, S. Poslavskii, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, A. Puicercus Gomez, G. Punzi, J. R. Pybus, Q. Q. Qian, W. Qian, N. Qin, 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, F. Riehn, 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, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, E. N. Stein, O. Steinkamp, D. Strekalina, Y. Su, F. Suljik, J. Sun, J. Sun, L. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, P. Svihra, 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, A. Vaitkevicius, 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, 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, M. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, S. Yadav, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Z. Yang, V. Yeroshenko, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, X. Yuan, Y Yuan, 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. L. 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 كأنه مضمار سباق كوني عملاق فائق السرعة. في منتصف هذا المضمار، يقع تجربة LHCb في سيرن (CERN)، وهي آلة ضخمة مصممة لتحطيم البروتونات معاً بسرعة تقترب من سرعة الضوء. عندما تتصادم هذه البروتونات، فإنها تخلق زخات فوضوية من الجسيمات الجديدة، وبعضها يكون جسيمات ثقيلة وغير مستقرة تُسمى "ميزونات B". هذه الجسيمات تشبه اليراعات العابرة؛ فهي توجد لثانية من الزمن قبل أن تتحلل (تتفكك) إلى جسيمات أخرى أخف وزناً.
هذه الورقة البحثية هي قصة فريق LHCb وهم يمسكون أخيراً بيراعة نادرة ومراوغة للغاية: اضمحلال B+→pΛ.
إليك تفصيل ما وجدوه، مشروحاً بأسلوب مبسط:
١. الحدث النادر: البحث عن إبرة في كومة قش
في معظم الأوقات، عندما يتحلل ميزون B، فإنه يتحول إلى زوج من "الميزونات شبه السلمية" (تخيلها ككرتين صغيرتين وخفيفتي الوزن). هذا يحدث كثيراً.
ومع ذلك، أحياناً يقرر ميزون B أن يتحول إلى زوج من الباريونات - مضاد الباريونات (بروتون وجسيم لامدا). تخيل هذا كأن ميزون B قرر فجأة أن يتحول إلى كرتي بولينج ثقيلتين بدلاً من كرتي ميزون خفيفتين. هذا أمر نادر للغاية. قبل هذه الورقة، لم يرَ العلماء سوى تلميحات حول حدوث ذلك، لكنهم لم يروه أبداً بوضوح كافٍ ليقولوا: "نعم، لقد رأينا ذلك بالتأكيد".
في هذه الدراسة، وباستخدام بيانات من الأعوام ٢٠١٦-٢٠١٨، جمع فريق LHCb ما يكفي من التصادمات لرصد هذا الحدث النادر بوضوح يفوق الضجيج العشوائي بأكثر من ٧ مرات. في عالم فيزياء الجسيمات، يشبه ذلك سماع همسة وسط إعصار وأنت متأكد بنسبة ٩٩.٩٩٩٩٩٪ أنها لم تكن مجرد صوت الرياح. لقد رصدوا رسمياً هذا الاضمحلال لأول مرة.
٢. القياس: كم مرة يحدث هذا؟
الفريق لم يكتفِ بالعثور عليه فحسب، بل قام بعدّه أيضاً. قارنوا بين عدد اضمحلالات "كرات البولينج" النادرة (B+→pΛ) وعدد اضمحلالات "الكرات الصغيرة" الشائعة (B+→KS0π+).
- النتيجة: وجدوا أنه مقابل كل ١٠٠ مليون مرة يتحلل فيها ميزون B، يحدث هذا الحدث النادر تحديداً حوالي ١٢٤ مرة.
- لماذا هذا مهم: هذه النتيجة تطابق ما توقعه علماء الفيزياء النظرية. الأمر يشبه التحقق من توقعات الطقس التي قالت "احتمال هطول الأمطار ١٠٪"، ثم أمطرت بالفعل بنسبة ١٠٪ من الوقت. هذا يؤكد فهمنا الحالي لكيفية عمل القوة القوية (الغراء الذي يربط الذرات ببعضها) في هذه الظروف القصوى.
٣. اللغز: "دوران" الاضمحلال
هنا يصبح الأمر مثيراً للاهتمام حقاً. عندما يتحلل جسيم ما، فإن القطع الناتجة تتطاير في اتجاهات محددة. والطريقة التي تتطاير بها تخبرنا عن "الدوران" أو الرقصة الداخلية للجسيمات المعنية.
قام الفريق بقياس معلمة تُسمى αB (ألفا-B).
- التشبيه: تخيل لعبة "البلبل" (الدوامة) وهي تتفكك. إذا تفككت في خط مستقيم، فهذا نوع من الحركة. وإذا كانت تدور بجنون أثناء تكسرها، فهذا نوع آخر.
- النتيجة: القيمة التي قيست (≈0.87) مرتفعة جداً. هذا يشير إلى أن الاضمحلال هو مزيج معقد من نوعين مختلفين من الحركة يحدثان في نفس الوقت: حركة "الخط المستقيم" (S-wave) وحركة "الدوران" (P-wave). إنهما يتداخلان مع بعضهما البعض، مثل موجتين في بركة تتصادمان معاً.
لماذا نهتم؟
هذا التداخل هو المفتاح للغز أكبر: انتهاك تناظر الشحنة والزوجية (CP Violation).
- السؤال الكبير: لماذا يفضل الكون المادة على المادة المضادة؟ (لو كانا متماثلين تماماً، لدمرا بعضهما البعض عند الانفجار العظيم، ولما كنا موجودين الآن).
- اللغز: رأى العلماء سلوكاً غريباً في اضمحلالات أخرى مشابهة تشمل البروتونات والكاونات. توقعوا رؤية فرق كبير في كيفية تصرف المادة والمادة المضادة، لكنهم لم يجدوا ذلك.
- النظرية: يعتقد بعض الفيزيائيين أن حركات "S-wave" و"P-wave" قد تلغي بعضها البعض، مما يخفي الفرق بين المادة والمادة المضادة. ومن خلال قياس قيمة αB المرتفعة هذه، أكد فريق LHCb أن هاتين الحركتين موجودتان بالفعل وقويتان. وهذا يمهد الطريق لتجارب مستقبلية لمعرفة ما إذا كانتا تخفيان "انتهاك تناظر الشحنة والزوجية" (الفرق بين المادة والمادة المضادة) الذي لم نتمكن من رؤيته بعد.
٤. "سحر" البيانات
للحصول على هذه النتيجة، كان على الفريق أن يكون ذكياً للغاية:
- المُرشِّح: استخدموا خوارزمية حاسوبية فائقة الذكاء (شجرة قرار معززة - Boosted Decision Tree) لتعمل مثل حارس عند مدخل ملهى ليلي، حيث تسمح فقط للمرشحين الأكثر احتمالاً بالدخول وتطرد ملايين الأحداث الزائفة.
- الاختبار الأعمى: لتجنب الانحياز (رؤية ما أرادوا رؤيته)، قاموا بقفل نتائجهم النهائية في خزنة رقمية. لم ينظروا إلى الأرقام النهائية حتى انتهى كل خطوة من خطوات تحليلهم وتم اعتمادها.
الخلاصة
هذه الورقة البحثية هي علامة فارقة كبرى. إنها المرة الأولى التي نرى فيها هذا التحول النوعي للجسيمات بشكل قاطع. إنها تؤكد نظرياتنا حول كيفية تفكك الجسيمات الثقيلة، والأهم من ذلك، أنها تمنحنا الأدوات للبحث عن "الدليل القاطع" لسبب كون كوننا مكوناً من المادة.
فكر في الأمر كالعثود على نوع نادر من الطيور. نحن نعلم أنه موجود، ونعرف عدد المرات التي يطير فيها، والآن نعرف بالضبط كيف تتحرك أجنحته. الخطوة التالية هي مراقبته عن كثب لمعرفة ما إذا كان سيغني أغنية تكسر قوانين الفيزياء.
إليك ملخص تقني مفصل للورقة البحثية CERN-EP-2025-263 (LHCb-PAPER-2025-044)، بعنوان: "رصد الاضمحلال الباريوني النادر B+→pΛ وقياس معامل الاضمحلال الضعيف الخاص به."
1. المشكلة والدوافع
توفر دراسة اضمحلالات ميزونات B ثنائية الجسم عديمة الشحنة (charmless) رؤى بالغة الأهمية حول ديناميكيات التفاعل القوي وخرق تناظر الشحنة والكتلة (CP violation). وبينما تم استكشاف الاضمحلالات إلى أزواج من الميزونات القياسية (B→PP′) بشكل جيد، فإن الاضمحلالات إلى أزواج من الباريون والضديد-باريون أقل فهماً بشكل ملحوظ.
- الفجوة: قبل هذا العمل، تم رصد عمليتين فقط من هذا النوع (B0→ppˉ و B+→pΛ(1520))، مع قياسات غير دقيقة. أما اضمحلال الحالة الأرضية B+→pΛ فقد ظهر فقط كـ "دليل" (4.1σ) بواسطة تجربة LHCb في Run 1 (2011–2012).
- السياق النظري: تشير النماذج النظرية إلى أن اضمحلالات B الباريونية ثنائية الجسم تكون مثبطة مقارنة بنظيراتها متعددة الأجسام بسبب آليات تعزيز العتبة (threshold enhancement). علاوة على ذلك، فإن انتقال الكواركات الأساسي (bˉ→uuˉsˉ) مرتبط باضمحلالات أخرى مثل Bs0→K+K− و Λb0→pK−.
- الشذوذ: هناك خرق محير لـ CP لوحظ في Λb0→pK− مقارنة بالاضمحلالات الميزونية. تشير الدراسات النظرية إلى أن هذا قد ينبع من إلغاء عدم تماثل CP بين موجات جزئية مختلفة (الموجة S والموجة P) في الاضمحلالات الباريونية. ولاختبار ذلك، يجب قياس معامل الاضمحلال الضعيف αB، الذي يميز التداخل بين سعات الموجة S (L=0) والموجة P (L=1).
2. المنهجية
يستخدم التحليل بيانات تصادمات بروتون-بروتون التي جمعتها تجربة LHCb خلال Run 2 (2016–2018) عند طاقة مركز الكتلة البالغة 13 تريليون إلكترون فولت (TeV)، وهو ما يعادل لمعاناً متكاملاً قدره 5.4 فمتوبار−1 (fb−1).
قنوات الإشارة والتقييس (Normalization):
- الإشارة: B+→pΛ، مع اضمحلالات لاحقة Λ→pπ+.
- التقييس: B+→KS0π+، مع KS0→π+π−.
- يتم قياس كسر التفرع (branching fraction) بالنسبة لقناة التقييس لإلغاء الارتياب المنهجي المتعلق بكفاءة الإنتاج والكشف.
اختيار الأحداث وإعادة البناء:
- التتبع (Tracking): يتم إعادة بناء المرشحين باستخدام مسارات "طويلة" (نظام تتبع كامل) أو مسارات "سفلية" (بدون ضربات كاشف الرأس)، مما يخلق أربع فئات بيانات متميزة (LL, DD) مدمجة مع فئات المحفز (TOS, TIS).
- تحديد الرأس (Vertexing): تُوضع متطلبات صارمة على إزاحة رؤوس اضمحلال V0 (Λ,KS0) ورؤوس اضمحلال B+ عن رأس التفاعل الأولي (PV).
- تعريف الجسيمات (PID): تُستخدم كواشف (Ring-imaging Cherenkov) للتمييز بين البروتونات والبيونات والكاونات، مما يقلل الخلفيات الناتجة عن الاضمحلالات التي تم تحديدها بشكل خاطئ (مثل KS0→π+π− التي تتظاهر بأنها Λ→pπ+).
- التحليل متعدد المتغيرات: تم تدريب مصنف شجرة القرار المعززة (Boosted Decision Tree - BDT) على بيانات إشارة محاكية وبيانات جانبية عالية الكتلة للفصل بين الإشارة وخلفية التوليف (combinatorial background).
التحليل الإحصائي:
- استخراج العائد: يتم إجراء ملاءمة (fit) متزامنة غير مجمعة (unbinned maximum-likelihood fit) على توزيعات الكتلة الثابتة لكل من قنوات الإشارة والتقييس.
- شكل الإشارة: مجموع (Double-Sided Crystal Ball - DSCB) وتوزيع غاوسي (Gaussian).
- الخلفيات: توزيع أسي (Exponential) للخلفية التوليفية؛ وتقدير كثافة النواة (KDE) للاضمحلالات المعاد بناؤها جزئياً (مثل B+→pΛπ0).
- التحليل الزاوي: يتم استخراج معامل الاضمحلال الضعيف αB من التوزيع الزاوي للبروتون في إطار rest الخاص بـ Λ، والذي يوصف بـ dN/dcosθp∝(1−αΛαBcosθp). يتم نمذجة دالة القبول باستخدام المحاكاة والتحقق منها باستخدام قناة التحكم B+→KS0π+.
- التعمية (Blinding): لم يتم فحص نتائج التحليل حتى تم الانتهاء من الإجراء الكامل لتجنب انحياز الباحث.
- استخراج العائد: يتم إجراء ملاءمة (fit) متزامنة غير مجمعة (unbinned maximum-likelihood fit) على توزيعات الكتلة الثابتة لكل من قنوات الإشارة والتقييس.
3. المساهمات الرئيسية
- الرصد الأول: تقدم هذه الورقة الرصد الأول للاضمحلال الباريوني النادر B+→pΛ، حيث رفعت "الدليل" السابق من 4.1σ إلى دلالة إحصائية تتجاوز 7 انحرافات معيارية.
- دقة كسر التفرع: توفر أدق قياس لكسر التفرع حتى الآن، من خلال دمج بيانات Run 2 مع نتائج Run 1 السابقة.
- أول قياس لـ αB: تسجل أول قياس لمعامل الاضمحلال الضعيف αB لهذا المسار، وهي خطوة حاسمة لفهم تكوين الموجة الجزئية للاضمحلال.
- التحكم المنهجي: يعالج التحليل بدقة الارتيابات المنهجية عبر أربع فئات بيانات، بما في ذلك انحيازات الملاءمة، وخيارات النمذجة، وتصحيحات الكفاءة، مع معالجة الارتباطات بشكل مناسب.
4. النتائج
كسر التفرع:
تم قياس كسر التفرع المشترك (Run 1 + Run 2) كالتالي:
B(B+→pΛ)=(1.24±0.17stat±0.05syst±0.03norm)×10−7
هذه القيمة متسقة مع التوقعات النظرية وهي أقل بأكثر من 20 مرة من الاضمحلال ثلاثي الأجسام B+→pΛπ0، مما يدعم فرضية تعزيز العتبة.معامل الاضمحلال الضعيف:
قيس معامل الاضمحلال الضعيف ليكون:
αB=0.87−0.29+0.26±0.09- التفسير: تشير القيمة الكبيرة لـ αB (القريبة من 1) إلى وجود سعات اضمحلال موجة S وموجة P متقاربة. وهذا يؤكد وجود تداخل قوي بين هذه السعات.
الدلالة:
تتجاوز الدلالة الإحصائية لعائد الإشارة 7σ، مما يستوفي معايير الرصد الرسمي في فيزياء الجسيمات.
5. الأهمية والآثار
- حل شذوذات CP: يدعم قياس αB≈0.87 الفرضية القائلة بأن خرق CP الصغير الملاحظ في Λb0→pK− قد يكون ناتجاً عن إلغاء بين عدم تماثل CP في سعات الموجة S والموجة P. إذا كانت كلتا السعتين كبيرتين ولديهما أطوار مختلفة، فإن تداخلهما يمكن أن يثبط عدم تماثل CP الصافي.
- اختبار ديناميكيات QCD: يوفر هذا النتيجة اختباراً صارماً للنماذج النظرية للاضمحلالات الباريونية لـ B عديمة الشحنة، مما يساعد في تقييد سعات مستوى الشجرة (tree-level) وسعات البينغوين (penguin).
- الآفاق المستقبلية: إن رصد هذا الاضمحلال وقياس معلماته الزاوية يمهد الطريق لقياسات دقيقة مستقبلية لخرق CP في قناة B+→pΛ باستخدام مجموعة بيانات LHCb المطورة. سيوفر هذا مسباراً قوياً لديناميكيات اضمحلالات الفريمات الثقيلة التي تتضمن باريونات، وهو قطاع كان أقل استكشافاً من الميزونات.
باختصار، يمثل هذا العمل علامة فارقة في فيزياء الفريمات الثقيلة من خلال إثبات وجود اضمحلال B+→pΛ وتوفير أول أداة تجريبية لبنيته الزاوية، مما يقدم أدلة جديدة حول الآليات التي تحكم خرق CP في الأنظمة الباريونية.
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.