Measurement of inclusive production of charmonium states in b-hadron decays via their decay into ϕϕ
تقيس هذه الدراسة، باستخدام بيانات تشغيل المرحلة الثانية لتجربة LHCb، فروع الإنتاج الشامل لكسور χc0 وχc1 وχc2 لحالات الشارمونيوم في اضمحلالات هادرونات b عبر نمط اضمحلال ϕϕ الخاص بها، وتُبلغ عن معدل إنتاج ηc(2S)، وتحقق القياس الأكثر دقة حتى الآن لكتلة ηc(1S).
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, 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, 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, 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. 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, 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, 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, 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. 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, J. Shen, 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 أن مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في سيرن (CERN) هو أقوى "محطم جسيمات" في العالم. فهو يطلق بروتونات على بعضها البعض بسرعة تقارب سرعة الضوء، مما يخلق انفجاراً فوضوياً من الجسيمات الجديدة. ومن بين الحطام، تولد جسيمات ثقيلة تسمى الـ b-hadrons. هذه الجسيمات تشبه شاحنات التوصيل الثقيلة وغير المستقرة التي تحمل بداخلها جسيماً من نوع "الساحر" (charm).
هذه الورقة البحثية تتحدث عن فريق LHCb الذي يلعب دور شرطي المرور ومحقق الأدلة الجنائية عالي السرعة. إنهم يحاولون معرفة ما يحدث بالضبط عندما تتعطل هذه "شاحنات التوصيل" الثقيلة (b-hadrons). وتحديداً، هم يبحثون عن نوع محدد ونادر جداً من الشحنات: الشارموينيوم (charmonium).
الشحنة الغامضة: شارموينيوم
تخيل "الشارموينيوم" كأنه "ثنائي ساحر". هو جسيم متناهي الصغر مكون من "كوارك ساحر" و"كوارك مضاد للساحر" يمسكان بأيدي بعضهما البعض. هناك "عائلات" مختلفة من هذه الثنائيات، تُسمى بأسماء الحروف اليونانية مثل ηc (إيتا-سي) و χc (تشي-سي).
عادةً ما يكون رصد هذه الثنائيات صعباً لأنها تتحلل (تتفكك) إلى جسيمات غير مرئية أو فوضوية. ولكن في هذه الدراسة، يبحث العلماء عن "بصمة" محددة جداً للتحلل:
- يتحلل الـ b-hadron الثقيل.
- يطلق ثنائي "الشارموينيوم".
- ينفصل هذا الثنائي فوراً إلى اثنين من ميزونات الـ ϕ (فاي).
- ثم تنقسم ميزونات الـ ϕ تلك إلى أزواج من الكاونات (kaons) (وهي بمثابة أقارب ثقيلة لجسيمات البيون).
لذا، فإن الفريق يطارد سلسلة من التفاعلات: b-hadron → Charmonium → Two ϕ mesons → Four Kaons.
العمل الاستقصائي: كيف فعلوا ذلك؟
استخدم الفريق بيانات من عام 2015 إلى 2018 (المعروفة باسم "Run 2")، وهو ما يشبه امتلاك مكتبة ضخمة تحتوي على 5.9 مليار "صفحة" من بيانات التصادم.
- المُرشّح (The Filter): قاموا ببناء منخل رقمي لالتقاط الأحداث التي يتم فيها العثور على أربعة كاونات فقط.
- إعادة البناء (The Reconstruction): تحققوا مما إذا كان يمكن تجميع هذه الكاونات الأربعة في زوجين، حيث يبدو كل زوج كأنه ميزون ϕ. إذا نجح ذلك، تحققوا مما إذا كان هذان الميزونان ϕ يبدوان وكأنهما قادمان من "أب" من نوع شارموينيوم.
- "البصمة" (الكتلة): لكل جسيم "وزن" (كتلة) محدد. بحث العلماء عن الوزن الإجمالي للكاونات الأربعة. إذا رأوا "قفزة" (نتوء) في البيانات عند وزن معين، فهذا يعني أنه تم العثور على جسيم شارموينيوم محدد.
- وجدوا نتوءات لكل من ηc(1S)، و ηc(2S)، وحالات χc الثلاث (χc0,χc1,χc2).
الاكتشافات الكبرى
1. كم مرة يحدث هذا؟ (الكسور التفرعية - Branching Fractions)
أراد العلماء معرفه الاحتمالات: "إذا تحلل b-hadron، فما هي فرص تحوله إلى نوع معين من الشارموينيوم؟"
- وجدوا أن حالات χc1 و χc0 تُنتج بشكل متكرر نسبياً (حوالي 1.5 مرة من بين كل 1,000 تحلل لـ b-hadron).
- أما حالة χc2 فهي أندر قليلاً (حوالي 0.5 مرة من بين كل 1,000).
- كما قاموا بقياس ηc(2S)، ولكن بما أنهم لا يعرفون بدقة عدد المرات التي يتحلل فيها هذا الجسيم تحديداً إلى ميزونات ϕ، فقد استطاعوا فقط قياس الاحتمالية "المدمجة" لإنتاجه وتحلله بهذه الطريقة.
لماذا يهم هذا؟
لدى علماء الفيزياء نظريات (مثل NRQCD) تتنبأ بهذه الأرقام. الأمر يشبه امتلاك كتاب وصفات للكون. إذا كانت الوصفة تقول "أضف كوباً واحداً من الدقيق" ولكن الكعكة خرجت بكوبين، فإن الوصفة خاطئة. هذه القياسات هي اختبار صارم لـ "وصفاتنا" حول كيفية نشأة المادة.
2. ميزان الوزن (قياسات الكتلة)
تماماً كما يمكنك وزن فاكهة لتعرف ما إذا كانت ناضجة أم لا، يقوم علماء الفيزياء بوزن الجسيمات لفهم طبيعتها.
- قاموا بقياس كتلة ηc(1S) بدقة مذهلة: 2984.1 MeV.
- هذا هو أدق قياس لوزن هذا الجسيم على الإطلاق. إنه يشبه وزن حبة رمل ومعرفة وزنها بدقة تصل إلى جزء من الميكروجرام. هذا يساعد في صقل فهمنا للقوة القوية التي تربط الكواركات معاً.
3. لغز "التداخل" (Interference)
أحد أروع أجزاء الورقة البحثية هو التعامل مع التداخل.
تخيل موجتين في بركة تلتقيان. إذا وصلت ذروتاهما في نفس الوقت، فإنهما تصنعان موجة ضخمة (تداخل بناء). وإذا وصلت إحداهما للذروة بينما كانت الأخرى في أدنى مستوياتها، فإنهما تلغيان بعضهما (تداخل هدام).
في فيزياء الكم، تتصرف الجسيمات كموجات. أدرك العلماء أن إشارات بعض هذه الجسيمات كانت "تتحدث" مع بعضها البعض، مما جعل البيانات تبدو فوضوية. كان عليهم كتابة رياضيات معقدة لفك تشابك الموجات وتحديد الإشارة الحقيقية. كان الأمر يشبه محاولة سماع مغني منفرد في جوقة حيث يغني الجميع بنغمات غير متناسقة قليلاً، لكنهم تمكنوا من عزل المغني المنفرد بشكل مثالي.
الخلاصة
هذه الورقة البحثية هي انتصار للدقة. لم يكتفِ فريق LHCb بالعثور على هذه الجسيمات فحسب؛ بل قاموا بعدّها بدقة عالية ووزنها بدقة قياسية.
- التشبيه: تخيل محاولة العثور على عملة نادرة محددة وسط جبل من الحصى. ليس فقط أنهم وجدوا العملة، بل قاموا أيضاً بعدّ عدد العملات الموجودة في الجبل بدقة، ووزنوا العملة حتى لأجزاء الميكروجرام، واكتشفوا أن العملات كانت أحياناً "تصطدم" ببعضها البعض بطريقة تجعل رصدها أصعب.
- الأثر: تؤكد هذه النتائج أن نظرياتنا الحالية في فيزياء الجسيمات تسير في الاتجاه الصحيح غالباً، لكنها توفر أيضاً البيانات فائقة الدقة اللازمة لإصلاح الشقوق الصغيرة في تلك النظريات. إنها خطوة للأمام نحو فهم اللبنات الأساسية لكوننا.
إليك ملخص تقني مفصل لورقة LHCb رقم CERN-EP-2026-058، بعنوان "قياس الإنتاج الشامل لحالات تشارمونيوم في اضمحلالات الهادرونات b عبر اضمحلالها إلى ϕϕ."
1. المشكلة والدافع
يعد إنتاج حالات التشارمونيوم (ccˉ) في اضمحلالات الهادرونات b مجال اختبار حاسم للديناميكا اللونية الكمومية (QCD)، وتحديداً ضمن إطار نظرية QCD غير النسبية (NRQCD). تعتمد التنبؤات النظرية على فصل المساهمات الاضطرابية قصيرة المدى عن المعلمات غير الاضطرابية طويلة المدى (العناصر المصفوفية).
- التحدي النظري: بالنسبة لتشارمونيوم موجة P (χcJ)، فإن التنبؤات النظرية لمعدلات الإنتاج المطلقة في اضمحلالات b غير دقيقة لأن مساهمة اللون الفردي (Color Singlet - CS) تصبح ضئيلة أو سالبة، مما يجعل من الصعب تحديد مساهمة اللون الثماني (Color Octet - CO) المهيمنة. ومع ذلك، فإن معدلات الإنتاج النسبية لحالات χcJ (J=0,1,2) توفر اختباراً أكثر وضوحاً، حيث يُتوقع أن تتناسب كل من مساهمات CS وCO مع 2J+1.
- الفجوة التجريبية: كانت القياسات السابقة من قبل LHCb (الركنة 1) باستخدام قناة اضمحلال ϕϕ محدودة إحصائياً. علاوة على ذلك، توفر القياسات الدقيقة لكتل وعروض التشكيل (widths) للتشارمونيوم في اضمحلالات b اختبارات صارمة لمطيافية الكواركات.
- الهدف: يهدف هذا التحليل إلى تحسين دقة الكسور التفرعية للإنتاج الشامل لحالات ηc(1S) و ηc(2S) و χcJ(1P) في اضمحلالات الهادرونات b، وقياس كتلها وعروضها بدقة أعلى باستخدام مجموعة بيانات الركنة 2 الأكبر.
2. المنهجية
مجموعة البيانات والكاشف
- البيانات: بيانات تصادم بروتون-بروتون جمعها تجربة LHCb خلال الركنة 2 (2015–2018)، بما يعادل لمعاناً متكاملاً قدره 5.9 fb−1.
- سلسلة الاضمحلال: يعيد التحليل بناء حالات التشارمونيوم التي تضمحل إلى زوج من ميزونات ϕ، والتي تضمحل لاحقاً إلى أزواج من الكاونات المشحونة:
b→HcX→(ϕϕ)X→(K+K−)(K+K−)X
حيث تمثل Hc حالات ηc(1S) أو ηc(2S) أو χc0 أو χc1 أو χc2. - الاختيار:
- أربعة مرشحين للكاونات بزخم p>5 GeV و pT>0.65 GeV.
- أزواج كاونات تشكل مرشحي ϕ ضمن نافذة كتلة 1002–1038 MeV.
- أزواج ϕϕ تشكل مرشحي تشارمونيوم ضمن 2800–4000 MeV.
- قيود الإزاحة (Displacement Cuts): لعزل اضمحلالات الهادرونات b عن الإنتاج الفوري (prompt)، يجب أن تمتلك المسارات معامل تأثير (impact parameter) كبيراً بالنسبة للرأس الأولي، كما يلزم وجود حد أدنى من العمر الزمني الصحيح (pseudo-proper lifetime).
تقنيات التحليل
استخراج العائد (Fit ثنائي الأبعاد):
- يتم إجراء ملاءمة (fit) احتمالية قصوى غير مجمعة ثنائية الأبعاد على تركيبات كتلة K+K− في وحدات 5 MeV لكتلة الكاونات الأربعة.
- يتم نمذجة إشارة ϕ باستخدام توزيع "برايت-ويغنر النسبي" (RBW) المدمج مع توزيع غاوسي.
- تشمل الخلفيات أزواج K+K− التجميعية ومرشحي ϕ المعاد بناؤهم بشكل خاطئ.
ملاءمة الكتلة والعرض (Mass and Width Fit):
- يتم إجراء ملاءمة لأطياف ϕϕ بشكل متزامن لجميع السنوات باستخدام نهج χ2 المجمع.
- نموذج الإشارة: يتم نمذجة كل حالة تشارمونيوم بواسطة دالة RBW مدمجة مع مجموع اثنين من توزيعات غاوس (لنمذجة دقة الكاشف).
- التداخل (Interference): الابتكار الحاسم في هذا التحليل هو تضمين حدود التداخل بين إشارة RBW الرنينية وخلفية ϕϕ غير الرنينية (التي تُنمذج كموجة مستوية). هذا مهم بشكل خاص للحالات ذات الزخم الزاوي المداري L=1 (ηc) و L=0 (χc0,χc2).
- الزخم الزاوي: تُطبق قيود بناءً على تناظر بوز (Bose symmetry) (على سبيل المثال، L=1 ممنوع لـ χc1→ϕϕ).
حساب الكسر التفرعي (Branching Fraction):
- النسب النسبية: تُحسب النسب بين العوائد المصححة بالكفاءة (N/ϵ) بين الحالات.
- التطبيع المطلق: تُشتق الكسور التفرعية المطلقة باستخدام قناة التطبيع b→ηc(1S)X، بالاستعانة بالقيم المتوسطة العالمية لـ B(b→ηc(1S)X) و B(ηc(1S)→ϕϕ).
- الكفاءة: تُحدد عبر المحاكاة (Pythia/EvtGen/Geant4) وتُصحح للفروقات بين البيانات والمحاكاة في تتبع المسارات وتحديد الهوية الجسيمية (PID).
3. المساهمات الرئيسية
- أول قياس عالي الدقة لـ χcJ في اضمحلالات b عبر ϕϕ: توفر هذه الورقة أدق القياسات حتى الآن للإنتاج الشامل لـ χc0 و χc1 و χc2 في اضمحلالات الهادرونات b باستخدام هذه القناة المحددة.
- نمذجة التداخل: يأخذ التحليل في الاعتبار بدقة التداخل بين الإشارات الرنينية وخلفيات ϕϕ غير الرنينية، وهو عامل تم تجاهله سابقاً أو التعامل معه بشكل مبسط. هذا يقلل من الانحيازات المنهجية في استخراج العائد.
- دقة المطيافية: يقدم أدق قياس منفرد لكتلة ηc(1S) حتى الآن (2984.1±0.5±0.5 MeV) ويوفر قياسات تنافسية لكتل وعروض ηc(2S) و χcJ.
- إنتاج ηc(2S): يضع أول قيود على حاصل ضرب الكسور التفرعية B(b→ηc(2S)X)×B(ηc(2S)→ϕϕ)، حيث أن عرض الاضمحلال الفردي B(ηc(2S)→ϕϕ) غير معروف حالياً.
4. النتائج
الكسور التفرعية
تُقاس الكسور التفرعية المطلقة لإنتاج χcJ في اضمحلالات الهادرونات b كالتالي:
- B(b→χc0X)=(1.34±0.13stat±0.06syst±0.37ext)×10−3
- B(b→χc1X)=(1.58±0.12±0.09±0.44)×10−3
- B(b→χc2X)=(0.55±0.08±0.05±0.15)×10−3
نسب معدلات الإنتاج بالنسبة لـ χc0 هي:
- B(b→χc1X)/B(b→χc0X)=1.18±0.13±0.08±0.07
- B(b→χc2X)/B(b→χc0X)=0.41±0.07±0.04±0.03
حاصل ضرب الكسور التفرعية لـ ηc(2S) هو:
- B(b→ηc(2S)X)×B(ηc(2S)→ϕϕ)=(4.0±0.6±0.6±1.1)×10−7
ملاحظة: ينبع عدم اليقين الثالث في جميع النتائج من الدقة المحدودة لثوابت التطبيع الخارجية (تحديداً B(ηc(1S)→ϕϕ)).
الكتل والعروض
- كتلة ηc(1S): 2984.1±0.5±0.5 MeV. يتوافق هذا مع المتوسط العالمي وهو أدق قياس منفرد حتى الآن.
- عرض ηc(1S): 34.0±1.1±0.7 MeV.
- عرض χc0: 16.3±2.9±0.4 MeV.
- عرض ηc(2S): 18.6±5.1±1.2 MeV.
- جميع الكتل المقاسة متوافقة مع المتوسطات العالمية ضمن 2σ.
5. الأهمية
- التحقق من NRQCD: توفر النسب المقاسة χc1/χc0 و χc2/χc0 نقاط بيانات حاسمة لاختبار افتراضات التفكك في NRQCD. النتائج متوافقة مع التوقعات بأن الإنتاج يتناسب تقريباً مع 2J+1، وإن كان مع وجود انحرافات كبيرة تتطلب مزيداً من التطوير النظري.
- دقة المطيافية: يضع قياس كتلة ηc(1S) معياراً جديداً للدقة في مطيافية الكواركات الثقيلة، مما يقلل من حالات عدم اليقين التي تؤثر على مقارنات الشبكة في QCD (Lattice QCD).
- التقدم المنهجي: يظهر النجاح في تطبيق نمذجة التداخل في قناة ϕϕ تقنية قوية للتحليلات المستقبلية لحالات الاضمحلال الهادروني المماثلة حيث تكون الخلفيات غير الرنينية كبيرة.
- الفيزياء المستقبلية: تقيد هذه النتائج العناصر المصفوفية طويلة المدى في NRQCD، مما يحسن القدرة التنبؤية لـ QCD لإنتاج الكواركات الثقيلة في كل من اضمحلالات b والإنتاج الفوري.
في الختام، تمثل هذه الورقة خطوة هامة للأمام في فهم آليات إنتاج التشارمونيوم وتوفر أكثر المعلمات المطيافية دقة لعدة حالات تشارمونيوم مشتقة من اضمحلالات الهادرونات b.
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.