Evidence for the rare decay B+→Λˉpμ+μ−
أبلغ باحثون، باستخدام بيانات تصادمات بروتون-بروتون من تجربة LHCb عند طاقة 13 تريليون إلكترون فولت، عن دليل على التحلل النادر B+→Λˉpμ+μ− بأهمية إحصائية بلغت 3.5 انحراف معياري في منطقة الكتلة غير المتغيرة المنخفضة لنظام Λˉp، حيث قاموا بقياس كسر تفرع يبلغ حوالي 1.70×10−8 بينما وضعوا حدوداً عليا لمنطقة الكتلة العالية.
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. 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, 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, Y. Cao, 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, 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, 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, C. Feng, 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, F. Goncalves Abrantes, I. Gonçales Vaz, 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. J. 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. 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, S. Lyu, 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, S. E. R. Medaer, 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. Mu, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, R. Murta, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, T. Nanut, 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. 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, 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, J. Shen, Z. Shen, S. Sheng, V. Shevchenko, B. Shi, J. 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, 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, 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, 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 كموقع بناء كوني ضخم، حيث يتم بناء جزيئات صغيرة تسمى "الجسيمات" باستمرار، وتصطدم ببعضها البعض، وتتفكك. في معظم الأوقات، تتبع هذه الجسيمات كتاب قواعد صارم يسمى "النموذج القياسي"، والذي يتنبأ بدقة بكيفية سلوكها. ولكن أحياناً، تلقي الطبيعة بكرة منحرفة (مفاجأة غير متوقعة). في ركن محدد من موقع البناء هذا، يُفترض أن تتفكك جسيمات ثقيلة تُعرف باسم "ميزونات B" بطرق يمكن التنبؤ بها تماماً. ومع ذلك، يبحث الفيزيائيون عن "تفككات نادرة" — لحظات يتفكك فيها ميزون B إلى مزيج غريب من الجسيمات التي لا ينبغي أن تحدث كثيراً، أو ربما لا ينبغي أن تحدث على الإطلاق وفقاً لكتاب القواعد القديم.
فكر في ميزون B كأنه لعبة فاخرة وثقيلة تتكسر عادةً إلى قطعتين محددتين. ولكن ماذا لو تكسرت، مرة في العمر، إلى بروتون، وبروتون مضاد، وزوج من الميونات (التي تشبه الإلكترونات الثقيلة)؟ إذا رأينا هذا يحدث، فستكون إشارة ضخمة. قد يعني هذا وجود جسيمات "شبحية" غير مرئية أو قوى جديدة في العمل، تدفع اللعبة للتحطم بطريقة لم يتنبأ بها النموذج القياسي. هذه الأحداث النادرة تشبه العثور على ماسة واحدة مثالية وسط كومة من الحصى؛ من الصعب جداً رصدها، ولكن إذا وجدتها، فقد تعيد كتابة قوانين الفيزياء.
البحث عن التفكك الشبحي
في هذه الورقة البحثية، يعمل تعاون LHCb في مركز سيرن (CERN) كفريق من المحققين فائق الدقة الذين يمسحون كمية هائلة من البيانات. لقد فحصوا التصادمات الناتجة عن مُسرع جسيمات ضخم يسمى مصادم الهادرونات الكبير، حيث تم صدم البروتونات معاً بسرعة 13 تيرا إلكترون فولت (TeV). على مدار ثلاث سنوات (2016-2018)، جمعوا جبلاً من البيانات يعادل 5.4 فيمتو فارن (وحدة لقياس عدد التصادمات التي راقبوها). كان هدفهم؟ رصد ميزون B+ وهو في حالة تفكك إلى باريون لامدا، وبروتون، وميونين (B+→Λpμ+μ−).
هذه حالة صعبة لأن الإشارة باهتة للغاية. الأمر يشبه محاولة سماع عزف كمان منفرد بنغمة محددة في وسط حشد هائل يضج بالضجيج في ملعب رياضي. وللقيام بذلك، بنى الفريق مرشحاً متطوراً باستخدام "شجرة القرار المعززة" (نوع من عقول الكمبيوتر) لفصل الإشارة الحقيقية عن ضوضاء الخلفية. كما استخدموا "مجموعة ضبط" — وهي عملية تفكك شائعة ومعروفة (B+→J/ψΛp) — لمعايرة قياساتهم، لضمان عمل أدواتهم بشكل صحيح.
الاكتشاف: همس، وليس صرخة
بعد غربلة البيانات، وجد الفريق شيئاً مثيراً، وإن لم يكن نصراً ساحقاً بعد. في المنطقة التي يتحرك فيها "اللامدا" والبروتون ببطء بالنسبة لبعضهما البعض (تحديداً عندما تكون كتلتهما المشتركة أقل من 2.8 جيجا إلكترون فولت/c²)، رصدوا فائضاً في الأحداث. لقد عدّوا حوالي 15.5 حدثاً تبدو وكأنها التفكك النادر الذي كانوا يبحثون عنه.
هذا الاكتشاف له دلالة إحصائية تبلغ 3.5 انحراف معياري. في عالم فيزياء الجسيمات، هذا يشبه سماع همس واضح جداً يجعلك متأكداً بنسبة 99.9% أنه ليس مجرد ريح، لكنه ليس صرخة عالية بما يكفي لاعتباره "اكتشافاً" (والذي يتطلب عادةً 5 سيجما، أو يقيناً بنسبة 99.9999%). تطلق الورقة على هذا "دليلاً" (Evidence) بدلاً من "رصد" (Observation) حاسم.
لقد قاس الفريق مدى تكرار حدوث هذا، وهو ما يعرف بـ "الكسر المتشعب". بالنسبة لمنطقة الكتلة المنخفضة، وجدوا:
Blow(B+→Λpμ+μ−)=(1.70−0.56+0.65(stat)±0.17(syst)±0.14(ext))×10−8
وهذا يعني أن الحدث يحدث تقريباً 1.7 مرة من بين كل 100 مليون تفكك لـ B+، مع وجود هامش للخطأ بسبب عدم اليقين في القياس.
ما لم يجدوه
قصتهم لا تتعلق فقط بما وجدوه؛ بل تتعلق أيضاً بما لم يجدوه. فعندما نظروا إلى منطقة الكتلة العالية (حيث يتحرك اللامدا والبروتون بسرعة، فوق 2.8 جيجا إلكترون فولت/c²)، لم يجدوا شيئاً. لا فائض، لا إشارة، فقط ضوضاء الخلفية. وبسبب ذلك، وضعوا حداً أقصى: إذا كان هذا التفكك النادر يحدث في منطقة السرعة العالية تلك، فإنه يحدث أقل من 2.8 مرة لكل 100 مليون (عند مستوى ثقة 90%).
لماذا يهم هذا الأمر؟
إن حقيقة رؤيتهم لهذا "الهمس" في منطقة الكتلة المنخفضة هي أمر مهم لأنها تلمح إلى ظاهرة تسمى "تعزيز العتبة" (threshold enhancement). هذه طريقة منمقة للقول إنه عندما يتحرك اللامدا والبروتون بالكاد مبتعدين عن بعضهما، يبدو أنهما يلتصقان ببعضهما أو يتفاعلان بطريقة خاصة تزيد من عدد الأحداث. هذا السلوك شوهد في تفككات جسيمات أخرى، لكن رؤيته في هذا التفكك النادر المحدد الذي يتضمن الميونات هو قطعة جديدة في اللغز.
بينما تعتبر النتيجة حالياً أقل من بعض التوقعات النظرية القديمة، إلا أنها لا تزال متوافقة معها ضمن هامش الخطأ. تخلص الورقة إلى أن هذه هي المرة الأولى التي يبحث فيها أي شخص في هذا النوع المحدد من تفكك الباريون-باريون المضاد مع الميونات. هذا لا يثبت وجود فيزياء جديدة بعد، لكنه يضع الأساس. إنه يظهر أن "التفكك الشبحي" حقيقي بما يكفي ليتم رصده، ويدعو إلى دراسات أكثر تفصيلاً لفهم كيفية تحول هذه الجسيمات الثقيلة إلى جسيمات خفيفة بدقة. البحث مستمر، وهذه المرة لدى المحققين خيط قوي جداً.
ملخص تقني: أدلة على التحلل النادر B+→Λpμ+μ−
المشكلة والدوافع
تعد التحللات النادرة للهادرونات ثقيلة النكهة التي تتم عبر تيارات محايدة متغيرة للنكهة (FCNCs)، مثل انتقال b→sℓ+ℓ−، نادرة للغاية في النموذج المعياري (SM) لأنها تحدث فقط عبر عمليات على مستوى الحلقة (loop-level). هذا القمع يجعلها مجسات حساسة للفيزياء الجديدة (NP)، بما في ذلك المساهمات المحتملة من بوزونات جديدة، أو ليكتوكواركات (leptoquarks)، أو حالات فائقة التناظر. وبينما تم استكشاف القنوات الميزونية (mesonic channels) بشكل جيد، توفر التحللات الباريونية بيئة تكميلية لدراسة ديناميكيات الهدرنة غير الاضطرابية (nonperturbative hadronization) والكينماتيكا متعددة الأجسام.
إن التحلل المحدد B+→Λpμ+μ− يحظى باهتمام خاص نظرًا لحالته النهائية الباريونية. التنبؤات النظرية لهذا القناة شحيحة ومحدودة بالتأثيرات غير الاضطرابية. تختلف التقديرات الحالية في النموذج المعياري بشكل كبير؛ حيث اقترح تقدير سابق أن كسر التحلل (branching fraction) يبلغ حوالي 10−7، بينما يشير حساب أحدث باستخدام عوامل شكل باريونية (baryonic form factors) محدثة إلى قيمة أصغر بنحو عشرة أضعاف. علاوة على ذلك، غالبًا ما تظهر تحللات الباريونات B آلية "تعزيز العتبة" (threshold enhancement) بالقرب من عتبة الكتلة الثابتة لـ (باريون-باريون مضاد)، وهي ظاهرة لوحظت في أنماط أخرى مثل B+→ΛpK+K− و B+→Λpπ+π−. وقبل هذا العمل، لم تكن هناك أي قياسات تجريبية لـ B+→Λpμ+μ−، رغم أنه تم وضع حد أقصى لنمط النيوترينو المرتبط B+→Λpννˉ.
المنهجية
يستخدم التحليل بيانات تصادم البروتون-بروتون التي جمعها تجربة LHCb عند طاقة مركز الكتلة s=13 تريليون إلكترون فولت، وهو ما يقابل لومينوسية متكاملة قدرها 5.4 fb−1 (جُمعت بين عامي 2016 و2018). يستهدف البحث سلسلة التحلل B+→Λpμ+μ− مع Λ→pˉπ+.
- اختيار الأحداث: يتم إعادة بناء المرشحين باستخدام نظام تتبع عالي الدقة وكواشف تحديد الهوية (PID). يتم إعادة بناء باريون Λ في فئتين: "طويلة" (long) (مسارات في جميع الكواشف) و"سفلية" (downstream) (مسارات تستثني محدد الرأس - Vertex Locator). لقمع الخلفية التجميعية (combinatorial background)، تم تدريب مصنف "شجرة القرار المعززة" (Boosted Decision Tree - BDT) على محاكاة الإشارة ونطاقات البيانات الجانبية (data sidebands) (m(Λpμ+μ−)>5400 MeV/c2). يعمل الاختيار على تحسين معيار "بونزي" (Punzi figure of merit).
- المعايرة (Normalization): يُقاس كسر التحلل بالنسبة لنمط المعايرة المتشابه طوبولوجيًا B+→J/ψΛp (مع J/ψ→μ+μ−)، والذي يتشارك في نفس الجسيمات النهائية وفئات إعادة البناء.
- استراتيجية التحليل: يتم إجراء ملاءمة (fit) متزامنة ممتدة للاحتمال الأقصى غير المبوب (unbinned maximum-likelihood fit) على توزيعات الكتلة الثابتة m(Λpμ+μ−) لكل من نمط الإشارة ونمط المعايرة. ينقسم التحليل إلى منطقتين من الكتلة الثابتة لـ Λp (أي m(Λp)): منطقة الكتلة المنخفضة (m(Λp)<2.8 GeV/c2) حيث يُتوقع حدوث تعزيز العتبة، ومنطقة الكتلة العالية (m(Λp)>2.8 GeV/c2).
- الشكوك المنهجية (Systematics): يتم تقييم الارتيابات فيما يتعلق بنماذج الملاءمة (أشكال الإشارة والخلفية)، وكفاءات إعادة البناء (التتبع، PID، المحفز/trigger)، والتصحيحات الكينماتيكية بين المحاكاة والبيانات، والمدخلات الخارجية لكسر التحلل الخاص بالمعايرة.
النتائج الرئيسية
- منطقة m(Λp) المنخفضة: لوحظ فائض في الأحداث فوق توقع الخلفية فقط. تعطي الملاءمة المتزامنة عدد إشارات Nlow=15.5−5.1+5.9. تبلغ الدلالة الإحصائية 3.7σ، والتي تنخفض إلى 3.5σ عند تضمين الارتيابات المنهجية. وهذا يشكل دليلًا على التحلل في هذه المنطقة.
- كسر التحلل الجزئي المقاس هو:
Blow(B+→Λpμ+μ−)=(1.70−0.56+0.65(stat)±0.17(syst)±0.14(ext))×10−8 - النسبة بالنسبة لنمط المعايرة هي 1.95−0.64+0.75(stat)±0.20(syst)%.
- كسر التحلل الجزئي المقاس هو:
- منطقة m(Λp) العالية: لم يتم رصد أي إشارة معتبرة في المنطقة m(Λp)>2.8 GeV/c2. تتقارب الملاءمة إلى قيمة مركزية سالبة. تم وضع حد أقصى باستخدام طريقة CLs:
- Bhigh(B+→Λpμ+μ−)<2.8×10−9 عند مستوى ثقة 90% (CL).
- Bhigh(B+→Λpμ+μ−)<3.7×10−9 عند مستوى ثقة 95% (CL).
- إجمالي كسر التحلل: من خلال دمج كامل منطقة m(Λp) المتاحة، تم قياس إجمالي كسر التحلل كـ:
B(B+→Λpμ+μ−)=(1.53−0.60+0.69(stat)±0.16(syst)±0.13(ext))×10−8
الأهمية والادعاءات
يدعي البحث أنه أول بحث عن تحلل b→sμ+μ− شبه لبتوني مع زوج من (باريون-باريون مضاد) في الحالة النهائية. يوفر رصد الفائض بقيمة 3.5σ في منطقة m(Λp) المنخفضة دليلًا على التحلل ويلمح إلى تجلي آلية تعزيز العتبة في تحلل b→sℓ+ℓ−.
كسر التحلل المقاس أقل من التنبؤ النظري السابق البالغ ∼10−7 [10] ولكنه يظل متوافقًا ضمن نطاق 2σ. يذكر المؤلفون أن هذه القياسات توفر قيودًا أساسية لفهم عوامل الشكل الباريونية (baryonic form factors) في تحللات ميزون B إلى أزواج باريونات خفيفة. ومن المتوقع أن تحفز هذه النتائج دراسات نظرية وتجريبية أكثر تفصيلًا للديناميكيات الغنية في هذه القناة، رغم أن الورقة لا تدعي اكتشاف فيزياء جديدة أو تأكيدًا نهائيًا لنماذج محددة من الفيزياء الجديدة.
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.