First evidence of the Bs0→K−π+γ decay
تُبلغ هذه الورقة عن أول بحث عن اضمحلال Bs0→K−π+γ ضمن نطاق الكتلة الثابتة من $796إلى1800\,\text{MeV/}c^2،مماأسفرعننسبةمقاسةقدرها{\cal R} = (0.2\pm2.7\pm1.3)\times10^{-2}$ وعدم وجود دليل معتبر على الاضمحلال.
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, M. Akthar, 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. Bavarchee, 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, 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, C. Burr, C. Buti, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, L. Calefice, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, A. C. Campos, 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, M. Cubero Campos, 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, 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, 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, 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, A. Jelavic, 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, F. Kiraz, T. Kirn, V. S. Kirsebom, 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, 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, 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, D. Mazzanti Tarancon, M. McCann, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, 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, T. Monnard, 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, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, G. Napoletano, 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, B. K. Njoki, 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, 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, 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, J. Shi, Q. Shi, W. S. Shi, Y. Shimizu, E. Shmanin, R. Shorkin, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, I. Siral, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, E. 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, 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, 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, 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, V. Zhovkovska, L. Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo, 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 مصادم الهادرات الكبير (LHC) في سيرن (CERN) كأنه مضمار سباق ضخم وعالي السرعة للجسيمات. داخل هذا المضمار، يقوم العلماء بتحطيم البروتونات مع بعضها البعض بسرعات تقترب من سرعة الضوء، مما يؤدي إلى انفجار فوضوي لجسيمات جديدة. ومن بين الحطام، يبحثون عن حدث محدد ونادر للغاية: وهو تحلل جسيم ثقيل يسمى ميزون Bs0 إلى ثلاث جسيمات أصغر محددة: كاون سالب، وبيون موجب، وفوتون (جسيم ضوئي).
يسجل هذا البحث لأول مرة ظهور دليل على حدوث هذا التحلل المحدد. وإليك كيف فعلوا ذلك، مشروحاً ببساطة:
١. التحدي: البحث عن إبرة في كومة قش
التحلل الذي يبحثون عنه نادر للغاية. الأمر يشبه محاولة العثور على حبة رمل محددة على الشاطئ، لكن هذه الحبة تتوهج أيضاً. المشكلة هي أن "الشاطئ" مليء بحبات متوهجة أخرى (ضجيج الخلفية) تبدو مطابقة لها تماماً تقريباً.
ولجعل الأمر أكثر صعوبة، فإن "الضوء" الذي يبحثون عنه هو فوتون. في معظم الكواشف، يصعب رصد الفوتونات لأنها لا تترك أثراً واضحاً مثل الجسيمات المشحونة. الأمر يشبه محاولة تتبع شبح لا يترك أي آثار أقدام.
٢. الحيلة: رصد ظل الشبح
استخدم فريق LHCb حيلة ذكية لرصد هذه الفوتونات. فبدلاً من محاولة رؤية الفوتون مباشرة، انتظروا حتى يصطدم بمادة الكاشف ويتحول إلى زوج من الإلكترون-البوزيترون (جسيم ومضاده).
فكر في الأمر بهذه الطريقة: إذا كنت تحاول تتبع شبح، فلا يمكنك رؤيته. ولكن إذا مر الشبح عبر جدار وترك زوجاً من آثار الأقدام على الجانب الآخر، يمكنك تتبع المسار وصولاً إلى مكان وجود الشبح. من خلال البحث عن هذه "الآثار" (الإلكترون والبوزيترون)، استطاع العلماء إعادة بناء مسار الفوتون الأصلي بدقة أعلى بكثير. وقد أدى ذلك إلى تحسين قدرتهم على تمييز الإشارة النادرة عن ضجيج الخلفية بمقدار ثلاثة أضعاف.
٣. البحث: فرز الضجيج
قام الفريق بتحليل بيانات مليارات التصادمات التي جُمعت على مدار عدة سنوات (التشغيل 1 والتشغيل 2). استخدموا خوارزميات حاسوبية قوية (تسمى "أشجار القرار المعززة") لتعمل كمرشح فائق الذكاء. كانت هذه الخوارزميات تنظر إلى شكل وسرعة ومسار الجسيمات لتقرر: "هل هذا هو التحلل النادر الذي نريده، أم مجرد نفايات عشوائية؟"
وقسموا بحثهم إلى مجموعتين بناءً على كتلة الجسيمات الناتجة:
- مجموعة "الكتلة المنخفضة": حيث تشكل الجسيمات شكلاً مستقراً ومعروفاً (مثل الرنين المسمى K∗(892)0).
- مجموعة "الكتلة العالية": حيث تكون الجسيمات في حالة أكثر فوضوية وثقلاً.
٤. النتيجة: "3.5 سيجما" اكتشاف
بعد غربلة البيانات، وجدوا "نتوءاً" صغيراً في الأرقام حيث توقعوا وجود الإشارة.
- الأهمية الإحصائية: قاموا بقياس هذا النتوء بدلالة إحصائية بلغت 3.5 انحراف معياري (يُسمى غالباً "سيجما").
- ماذا يعني ذلك: في عالم فيزياء الجسيمات، تُعتبر نتيجة "3 سيجما" بمثابة "دليل". الأمر يشبه رمي عملة معدنية 10 مرات والحصول على "صورة" في كل مرة؛ من غير المرجح أن يكون ذلك مجرد صدفة، لكنه ليس كافياً تماماً للقول "لقد أثبتنا ذلك" (والذي يتطلب عادةً 5 سيجما). إنه تلميح قوي على أن التحلل حقيقي.
٥. المقارنة: اختبار النسبة
لم يكتفِ العلماء بعدّ الأحداث فحسب؛ بل قارنوا هذا التحلل النادر بتحلل "شقيق" أكثر شيوعاً (B0→K−π+γ).
- وجدوا أن تحلل Bs0 النادر يحدث بنسبة 3.7% تقريباً من وتيرة التحلل الشائع.
- لماذا هذا مهم: هذه النسبة هي اختبار لـ "النموذج القياسي" (كتاب القواعد الحالي للفيزياء). والنتيجة التي وجدوها تطابق تنبؤات النموذج القياسي تماماً. وهذا يعني أن كتاب القواعد لا يزال صامداً، ولا يوجد أي مؤشر فوري على وجود "فيزياء جديدة" (مثل جسيمات غامضة جديدة) تتدخل في هذه العملية المحددة.
ملخص
باختاًصار، استخدم تعاون LHCb تقنية "تتبع الظل" الذكية لرصد تحلل جسيم نادر جداً لأول مرة. لقد وجدوا دليلاً قوياً (3.5 سيجما) على وجوده، ومعدل حدوثه يتوافق تماماً مع فهمنا الحالي لكيفية عمل الكون. إنها عملية صيد ناجحة لشبح، تؤكد أن الشبح حقيقي، لكنه لا يزال يتبع القواعد التي عرفناها بالفعل.
إليك ملخص تقني مفصل لورقة بحث LHCb رقم CERN-EP-2025-276، بعنوان "أول دليل على اضمحلال Bs0→K−π+γ".
1. المشكلة والدافع
تتناول الورقة البحثية البحث عن الاضمحلال الإشعاعي النادر Bs0→K−π+γ.
- السياق الفيزيائي: في النموذج المعياري (SM)، تسير الاضمحلالات الإشعاعية مثل b→dγ و b→sγ عبر مخططات حلقية كهرومغناطوية ضعيفة. وبينما تم قياس انتقالات b→sγ بشكل مكثف، لا تزال انتقالات b→dγ أقل تقييداً.
- الهدف: الهدف الأساسي هو قياس كسر التفرع (branching fraction) لـ Bs0→K−π+γ بالنسبة لاضمحلال B0→K−π+γ المفضل. هذه النسبة، R، تسمسح باستخراج نسبة عنصر مصفوفة CKM وهي ∣Vtd/Vts∣.
- الميزة النظرية: النسبة R≡B(Bs0→K∗(892)0γ)/B(B0→K∗(892)0γ) هي "أنظف" نظرياً من التحديدات الأخرى لأن أوجه عدم اليقين المهيمنة المتعلقة بنسب عوامل الشكل (form-factor ratios) تُلغي بعضها البعض إلى حد كبير. تنبؤ النموذج المعياري لهذه النسبة هو R=(3.9±0.7)×10−2.
- التحدي: اضمحلال Bs0→K−π+γ نادر للغاية ويعاني من خلفية كبيرة، خاصة من اضمحلال B0→K−π+γ الأكثر شيوعاً والاضمحلالات الهادرونية التي يساء تحديد هويتها.
2. المنهجية
عينة البيانات:
- التجربة: كاشف LHCb في CERN.
- مجموعة البيانات: تصادمات بروتون-بروتون ($pp$) جُمعت عند طاقات مركز الكتلة 7، 8، و13 تريليون إلكترون فولت (TeV).
- اللمعان المتكامل (Integrated Luminosity): 9 fb−1 (3 fb−1 من التشغيل 1 عند 7/8 TeV؛ و6 fb−1 من التشغيل 2 عند 13 TeV).
- التعمية (Blinding): تم تعمية التحليل في نافذة كتلة قدرها ±40 MeV/c2 حول كتلة Bs0 المعروفة لتجنب انحياز الباحث حتى يتم الانتهاء من الإجراء.
استراتيجية إعادة البناء:
- تحويل الفوتون (Photon Conversion): بدلاً من إعادة بناء الفوتونات كعناقيد في المستعرض الكهرومغناطيسي (ECAL)، يستخدم التحليل حصرياً الفوتونات المتحولة (γ→e+e−).
- الفائدة: هذا يحسن دقة كتلة مرشح B المعاد بناؤه بمقدار ثلاثة أضعاف مقارنة بالفوتونات غير المتحولة.
- الاختيار: تُصنف الفوتونات المتحولة كـ "مسارات طويلة" (تحولت مبكراً، وأعيد بناؤها بالكامل في المتتبع) أو "مسارات أسفل التدفق" (تحولت لاحقاً، ولا توجد بها ضربات VELO).
- تحديد الرأس (Vertexing):* يتم مطابقة مسار الفوتون مع رأس K−π+ لتثبيط التركيبات العشوائية.
- تعريف الإشارة: يتم تحليل نظام K−π+ في نافذتين للكتلة:
- الكتلة المنخفضة: 796<m(K−π+)<996 MeV/c2 (يهيمن عليها رنين K∗(892)0).
- الكتلة العالية: 996<m(K−π+)<1800 MeV/c2 (حالات ذات كتلة أعلى).
تثبيط الخلفية والنمذجة:
- التحليل متعدد المتغيرات: تم تدريب مصنفات شجر القرار المعززة (BDT) منفصلة لكل مجموعة بيانات فرعية (التشغيل 1/2، نوع المسار، نافذة الكتلة) لرفض خلفية التوافق (combinatorial background).
- قنوات التحكم: لتقييم الخطأ في تحديد الجسيمات (مثل تحديد K+K− أو pK− خطأً كـ K−π+)، يقوم التحليل بملاءمة متزامنة لمرشحات Bs0→K+K−γ و Λb0→pK−γ.
- نموذج الملاءمة (Fit Model):
- الإشارة: تُنمذج باستخدام دالات Johnson SU (JSU) مع ذيول قانون القوة. تُضاف دالة غاوس معدلة (Double-Sided Crystal Ball) لأخذ عدم تطابق مسارات أسفل التدفق في الاعتبار.
- الخلفية: تشمل الاضمحلالات المعاد بناؤها جزئياً (دالات ARGUS)، والهادرونات التي يساء تحديد هويتها، والخلفية التوافقية (متعدد حدود من الدرجة الأولى).
3. المساهمات الرئيسية
- الملاحظة الأولى: هذا هو أول دليل تجريبي على اضمحلال Bs0→K−π+γ.
- إعادة بناء مبتكرة: الاستخدام الحصري للفوتونات المتحولة لتحقيق دقة كتلة فائقة، وهو أمر بالغ الأهمية للتمييز بين إشارة Bs0 النادرة وخلفية B0 الوفيرة.
- قياس دقيق للنسبة: قياس متزامن لكسر التفرع في منطقتين مختلفتين لكتلة K−π+، مما يوفر اختباراً مباشراً لتنبؤات النموذج المعياري لانتقالات b→dγ.
- تقييم شامل لأوجه عدم اليقين المنهجية: تقييم صارم لأوجه عدم اليقين المنهجية، بما في ذلك انحياز الملاءمة، ونسب مقاطع العرض الإنتاجية (fs/fd)، ونمذجة المحاكاة.
4. النتائج
الأهمية (Significance):
- تم قياس فائض إشارة قدره 3.5 انحراف معياري (σ).
- إجمالي إنتاج اضمحلالات Bs0→K−π+γ هو 38±18 (الارتياب الإحصائي والمنهجي مجتمعان).
- احتمال أن تكون فرضية الخلفية فقط قد تذبذبت إلى هذا المستوى هو 2.8×10−4.
نسبة كسر التفرع (R):
تم قياس النسبة R=B(Bs0→K−π+γ)/B(B0→K−π+γ) في منطقتين مختلفتين لكتلة K−π+:
منطقة الكتلة المنخفضة (796<m(K−π+)<996 MeV/c2):
Rlow=(3.7±1.2 (stat)±0.4 (syst))×10−2- هذه النتيجة في توافق ممتاز مع تنبؤ النموذج المعياري (3.9±0.7)×10−2.
منطقة الكتلة العالية (996<m(K−π+)<1800 MeV/c2):
Rhigh=(0.2±2.7 (stat)±1.3 (syst))×10−2- هذا القياس يحتوي على ارتيابات كبيرة وهو متوافق مع الصفر، كما هو متوقع في المنطقة غير الرنينية أو ذات الكتلة الأعلى حيث تكون الإشارة أضعف.
أوجه عدم اليقين المنهجية:
- تنبع أهم أوجه عدم اليقين المنهجية على النسبة R من انحياز الملاءمة (يصل إلى 8.8% في التشغيل 1) ونسب مقاطع العرض الإنتاجية (fs/fd).
- إجمالي عدم اليقين المنهجي على النسبة هو حوالي 4–9% اعتماداً على مجموعة البيانات.
5. الأهمية
- التحقق من النموذج المعياري: تتوافق النسبة المقاسة في منطقة K∗(892)0 تماماً مع تنبؤات النموذج المعياري، مما يعزز الفهم الحالي لانتقالات b→dγ ومصفوفة CKM.
- التقييد على الفيزياء الجديدة: من خلال وضع قياس أساسي لهذا الاضمحلال النادر، تقيد هذه النتيجة المساهمات المحتملة من جسيمات ما وراء النموذج المعياري (BSM) التي يمكن أن تغير سعة b→dγ.
- الآفاق المستقبلية: تشير الورقة إلى أنه مع تطوير كاشف LHCb ومجموعات البيانات الأكبر، يمكن تحسين دقة هذا القياس بشكل كبير. سيسمح ذلك باختبار أكثر صرامة للنموذج المعياري وتحديد أكثر دقة لـ ∣Vtd/Vts∣، مما قد يكشف عن انحرافات دقيقة تشير إلى فيزياء جديدة.
في الختام، تمثل هذه الورقة علامة فارقة في فيزياء النكهة الثقيلة، حيث نجحت في عزل قناة اضمحلال نادرة لم تكن مرصودة سابقاً من خلال تقنيات إعادة بناء متقدمة، وقدمت أول دليل تجريبي يتوافق مع توقعات النموذج المعياري.
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.