Observation of the decay χc1(3872)→J/ψμ+μ−
باستخدام 9 fb−1 من بيانات تصادمات بروتون-بروتون من كاشف LHCb، يبلغ هذا البحث عن أول رصد لـ اضمحلال χc1(3872)→J/ψμ+μ− بمعنوية قدرها 6.5σ ويقيس كسر التفرع بالنسبة لنمط χc1(3872)→J/ψπ+π− ليكون (1.68±0.32±0.05)×10−3.
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. 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, 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, 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, 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, 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, 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, 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, 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, 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. 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. 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, J. Shen, 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, 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
صيد الجسيمات العظيم: البحث عن شبح في الآلة
تخيل مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في سيرن (CERN) باعتباره أقوى محطم للجسيمات في العالم. إنه يطلق البروتونات معاً بسرعة تقارب سرعة الض𮗑، مما يخلق انفجاراً فوضوياً من الحطام دون الذري. معظم هذا الحطام ممل ويمكن التنبؤ به، ولكن أحياناً، يختبئ وسط هذه الفوضى جسيمات نادرة وغريبة لا تتوافق مع كتاب قواعد الفيزياء القياسي.
تقرير هذه الورقة يتناول نجاح تجربة LHCb في البحث عن مثل هذا الحدث النادر: تفكك "شبح" محدد لجسيم يسمى χc1(3872).
الجسيم الغامض: χc1(3872)
فكر في χc1(3872) كضيف غامض في حفلة. نحن نعلم أنه موجود، ونعرف اسمه، لكن العلماء لا يزالون يتجادلون حول ماهيته الحقيقية.
- هل هو جسيم "شارموينيوم" (charmonium) قياسي (كوارك ثقيل وكوارك مضاد يمسكان ببعضهما البعض)؟
- هل هو "تيتراكوارك" (tetraquark) (أربعة كواركات ملتصقة معاً)؟
- هل هو "جزيء" مكون من جسيمين آخرين مرتبطين ببعضهما بشكل فضفاض؟
لحل هذا الغموض، يحتاج العلماء إلى مراقبة كيفية سلوك هذا الجسيم عندما يتفكك. وكلما زادت الطرق التي يمكننا من خلالها رؤية تفككه، زادت قدرتنا على فهم طبيعته الحقيقية.
الاكتشاف الجديد: تفكك نادر
لفترة طويلة، عرف العلماء أن χc1(3872) يتفكك غالباً إلى J/ψ (جسيم ثقيل) واثنين من البيونات (جسيمات خفيفة). هذا يشبه تكسر الفازة إلى وعاء ثقيل وحصاتين صغيرتين. هذا يحدث بشكل متكرر.
ومع ذلك، تعلن هذه الورقة عن المرة الأولى التي يرى فيها أي شخص χc1(3872) يتفكك إلى J/ψ واثنين من الميونات (أبناء عمومة ثقال للإلكترونات).
- التشبيه: تخيل أن لديك لعبة عادة ما تنكسر إلى كتلة ثقيلة وحصاتين صغيرتين. لقد رأيت هذا يحدث آلاف المرات. ولكن فجأة، ترى اللعبة تنكسر إلى كتلة ثقيلة وكرتي بولينج ثقيلتين بدلاً من ذلك. إنها نفس اللعبة، لكن بطريقة تكسر أكثر ندرة وغرابة.
قام الفريق بتحليل البيانات من عام 2011 إلى 2018 (حوالي 9 "فيمتوفارن عكسي"، وهي طريقة معقدة لقول "كمية هائلة من سجلات التصادم"). وجدوا 60 حالة من هذه الأحداث النادرة. اليقين الإحصائي بأن هذا لم يكن مجرد ضجيج عشوائي هو 6.5 سيجما. في عالم فيزياء الجسيمات، تعتبر 5 سيجما هي المعيار الذهبي لـ "الاكتشاف"، لذا فإن 6.5 تعني "نعم، لقد رأينا ذلك!" بكل ثقة.
كيف وجدوه (عمل المحقق)
إن العثور على هذه الأحداث النادرة يشبه العثور على إبرة محددة في كومة قش بحجم مدينة، حيث تبدو الإبرة تماماً مثل قطعة من القش.
- المُرشِّح (Trigger): يعمل نظام الكمبيوتر مثل حارس البواب في ملهى ليلي، حيث يسمح فقط بالدخول للأحداث التي تبدو واعدة (مثل وجود اثنين من الميونات).
- المحقق (BDT): استخدم الفريق "شجرة القرار المعززة" (Boosted Decision Tree - BDT)، وهي في الأساس خوارزمية كمبيوتر فائقة الذكاء مدربة على رصد الأنماط. تم تعليمها التمييز بين الميونات الحقيقية والبيونات التي تتظاهر بأنها ميونات (وهي خدعة شائعة في فيزياء الجسيمات).
- التشبيه: تخيل حارس أمن يتعين عليه التمييز بين الماس الحقيقي وقطعة من الزجاج تبدو كالماس. الـ BDT هو الحارس الذي درس آلاف قطع الماس ويعرف بالضبط كيف ينعكس الضوء من الماس الحقيقي.
- المقارنة: لقياس مدى ندرة هذا الحدث، قارنوه بتفكك "الحصى" الشائع (J/ψ + بيونات). وجدوا أنه مقابل كل 1,000 مرة ينكسر فيها الجسيم إلى حصوات، فإنه ينكسر إلى كرات بولينج (ميونات) حوالي 1.7 مرة.
ماذا يعني هذا؟
تخلص الورقة إلى أن هذا التفكك النادر يحدث بكسر فرعي يبلغ حوالي 1.68×10−3 بالنسبة للتفكك الشائع.
- التحقق من التوقعات: قبل هذه التجربة، توقعت ورقة نظرية أن هذا التفكك سيحدث حوالي 4 مرات من بين كل 100,000 مرة. القياس الجديد هو حوالي 7 مرات من بين كل 100,000. ورغم أنه ليس تطابقاً تاماً، إلا أن النتيجة الجديدة قريبة بما يكفي من التوقع للقول: "حسناً، نظرياتنا الحالية ليست خاطئة تماماً، لكننا بحاجة إلى النظر بدقة أكبر".
الخلاصة
لا تدعي هذه الورقة أنها حلت لغز ماهية χc1(3872) بعد. بدلاً من ذلك، فقد فتحت باباً جديداً. من خلال إثبات أن هذا الجسيم يمكن أن يتفكك إلى ميونات، أصبح لدى العلماء الآن أداة جديدة لدراسته.
يشير المؤلفون إلى أنه مع المزيد من البيانات في المستقبل، قد يتمكنون من رؤية كيف يحدث التفكك — سواء كان مدفوعاً بـ "فوتون افتراضي" (وميض عابر من الضوء) أو بتكوين جسيمات أخرى مثل ميزون ω. وهذا قد يساعد أخيراً في تحديد ما إذا كان χc1(3872) هو تيتراكوارك مدمج، أو جزيء فضفاض، أو شيئاً آخر تماماً.
باختصار: لقد وجدوا طريقة نادرة وغريبة لتفكك جسيم غامض، مما يؤكد وجوده ويمنح الفيزيائيين دليلاً جديداً لحل لغز عمره 20 عاماً حول ماهية هذا الجسيم حقاً.
ملخص تقني: ملاحظة اضمحلال χc1(3872)→J/ψμ+μ−
المشكلة والدوافع
على مدى العقدين الماضيين، ظل طبيعة حالة χc1(3872) (المعروفة سابقاً باسم X(3872)) موضوعاً لنقاش حاد داخل مجال طيف الهادرونات. وبينما وجودها وأعدادها الكمية (JPC=1++) مثبتان جيداً، إلا أن بنيتها الداخلية محل خلاف، حيث تتراوح الفرضيات بين كونها تيتراكوارك (رباعي كواركات) مدمج، أو جزيء D∗0D0 ضعيف الترابط، أو خليط من التشارمونيوم والمكونات الجزيئية. ولتوضيح هذه الطبيعة، يلزم إجراء دراسات إضافية لأنماط اضمحلالها.
إن اضمحلال χc1(3872)→J/ψμ+μ− يحظى باهتمام خاص لأنه يتضمن زوجاً من الميونات (dimuon). وتشير الاعتبارات النظرية إلى أنه عند كتل الميون المزدوجة المنخفضة، يهيمن اضمحلال "قطب الفوتون الافتراضي" (virtual photon pole)، بينما في الكتل الأعلى، يُتوقع وجود مساهمات من ميزونات ρ0 و ω الحقيقية. وتزداد قوة اقتران ميزون ω مع زوج الميونات مقارنة بـ ρ0، مما قد يجعل مساهمة ω أكثر انتشاراً في نمط J/ψμ+μ− مقارنة بنمط J/ψπ+π− المماثل. وقبل هذا العمل، لم يحظَ هذا المسار من الاضمحلال إلا باهتمام ضئيل، حيث قدم تقدير نظري واحد فقط نسبة تفرع قدرها (4.2±1.7)×10−5 بناءً على مساهمات اضمحلال داليتز (Dalitz decay). بالإضافة إلى ذلك، لوحظ أن الوجود المحتمل لحالة χc0(3915) في طيف كتلة الميون المزدوجة فوق عتبة ω هو عامل يتطلب الأخذ في الاعتبار عند نمذجة الخلفية.
المنهجية
يستخدم التحليل بيانات تصادم البروتون-بروتون التي جمعها كاشف LHCb بين عامي 2011 و2018، والتي تقابل تكاملاً لشدة السطوع قدره 9 fb−1 (أي 3 fb−1 عند طاقة مركز الكتلة s=7,8 تيرالكترون فولت و 6 fb−1 عند $13تيرالكترونفولت).تركزالدراسةعلىمرشحات\chi_{c1}(3872)$ المزاحة الناتجة عن اضمحلال هادرونات الجمال (beauty hadrons) طويلة العمر.
- الاختيار: يختار التحليل مرشحات J/ψ→μ+μ− المزاحة عن رأس التفاعل الأساسي. ويتم دمج هذه المرشحات مع زوج من المسارات ذات الشحنة المتعاكسة التي تم تحديدها كميونات (لنمط الإشارة) أو بيونات (لنمط المعايرة، χc1(3872)→J/ψπ+π−).
- كبح الخلفية: تم تدريب مصنف شجرة القرار المعززة (BDT1) لاستبعاد الخلفية الناتجة عن خطأ تحديد البيونات كميونات، وذلك باستخدام المحاكاة والتحقق من صحته باستخدام نمط التحكم χc1(1P)→J/ψμ+μ−. كما استُخدمت شجرة قرار ثانية (BDT2) لتقليل خلفية التوليف (combinatorial background) الناتجة عن تركيبات عشوائية من J/ψ والميونات.
- نمذجة الكتلة: يتم استخراج عائد الإشارة عبر ملاءمة "الاحتمالية القصوى غير الموزعة الموسعة" (extended unbinned maximum-likelihood fit) لتوزيع كتلة J/ψμ+μ− الثابتة. يتم نمذجة شكل الإشارة بواسطة دالة "برايت-ويغنر" (Breit-Wigner) مدمجة مع دالة "كريستال بول مزدوجة الجوانب" (double-sided Crystal Ball). تُنمذج خلفية التوليف بواسطة متعدد حدود من الدرجة الأولى مضروباً في عامل حيز الطور (phase-space factor). تتضمن عملية الملاءمة مكونات لإشارة χc1(3872)، وخلفية التوليف، وخلفية الخطأ في تحديد البيونات، ومساهمة محتملة لـ χc0(3915). تُستخدم المرشحات ذات الإشارات المتشابهة (J/ψμ±μ±) لتقييد شكل الخلفية.
- الكفاءة والمعايرة: يتم قياس نسبة التفرع بالنسبة لنمط المعايرة الوفير χc1(3872)→J/ψπ+π−. ويتم تقييم كفاءة الكشف والاختيار النسبية باستخدام المحاكاة، مع تطبيق تصحيحات لفروقات تحديد الجسيمات (PID) وأداء BDT بين البيانات والمحاكاة.
المساهمات الرئيسية والنتائج
يسجل البحث أول ملاحظة لاضمحلال χc1(3872)→J/ψμ+μ−.
- الأهمية الإحصائية: لوحظت الإشارة بأهمية إحصائية قدرها 6.5σ، بما في ذلك عدم اليقين المنهجي المتعلق بنموذج الكتلة.
- العوائد: إجمالي العائد الملائم للإشارة هو 60±11 حدثاً عبر التشغيل (Run) الأول والثاني. الكتلة الملائمة هي 3872.58±0.83 ميجا إلكترون فولت. أما عائد حالة χc0(3915) فقد وُجد أنه 14±14، مما يشير إلى أن مجموعة البيانات الحالية غير كافية لاستخلاص استنتاجات قوية حول وجودها في هذا المسار.
- نسبة التفرع: تم قياس نسبة التفرعات كالتالي:
B(χc1(3872)→J/ψπ+π−)B(χc1(3872)→J/ψμ+μ−)=(1.68±0.32±0.05)×10−3
حيث يمثل عدم اليقين الأول عدم يقين إحصائي وغير مرتبط منهجي، والثاني هو عدم اليقين المنهجي المرتبط. - التفرع المطلق: باستخدام نسبة التفرع المعروفة لنمط المعايرة، تم تحديد التفرع المطلق كالتالي:
B(χc1(3872)→J/ψμ+μ−)=(7.2±2.7)×10−5
وهذه النتيجة تتوافق مع التنبؤ النظري (4.2±1.7)×10−5 الوارد في المرجع [15]، والذي يأخذ في الاعتبار مساهمة داليتز فقط.
أهمية العمل
يذكر المؤلفون أن هذه الملاحظة الأولى قد تساعد في توضيح طبيعة حالة χc1(3872) وتحديد مسارات محتملة للتحقيقات المستقبلية. ويشير البحث إلى أنه مع مجموعة بيانات أكبر، سيكون من الممكن دراسة عوامل شكل الاضمحلال (decay form factors) للفصل بين مساهمات الفوتون الافتراضي وميزونات ρ0 أو ω. علاوة على ذلك، ستسمح مجموعة بيانات أكبر بإجراء تحقيق أكثر تفصيلاً للتعزيز المتوافق مع حالة χc0(3915) لتحديد الحالات الموجودة في هذه المنطقة من الكتلة. يبني هذا العمل على ملاحظات سابقة لاضمحلالات داليتز الميونية المماثلة لميزونات χc و χb.
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.