Observation of the Ξc0→pK− decay and measurement of its decay asymmetry
باستخدام بيانات تجربة LHCb من تصادمات البروتون-بروتون عند طاقة 13 تريليون إلكترون فولت، يعلن هذا البحث عن أول رصد للتحلل المثبط لكابيبو Ξc0→pK−، حيث يقيس كسر التفرع بقيمة (4.5±0.5±0.2±0.9)×10−5 ويحدد معامل عدم التماثل في التحلل بـ 0.32±0.15±0.01.
المؤلفون الأصليون: LHCb collaboration, R. Aaij, M. Abdelfatah, 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, S. Akar, K. Akiba, H. Al Saleh, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, P. Alvarez Cartelle, S. Amato, J. L. Amey, Y. Amhis, Z. Amos, L. An, L. Anderlini, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, C. Arata, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, L. Arnone, 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, M. Bai, Z. B. Bai, 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, W. Barker, R. J. Barlow, M. Barnyakov, S. Baron, 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, I. Belyaev, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, J. L. M. Berkey, R. Bernet, A. Bertolin, L. Bertsch, 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, J. A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, C. Bolognani, R. B. Bonacci, 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, C. Breitfeld, J. Brodzicka, J. Brown, E. Buchanan, M. Burgos Marcos, C. Burr, C. Buti, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, L. Calefice, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, A. Campomagnani, 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, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, A. Chen Hu, M. Cherif, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, G. Chizhik, V. Chobanova, A. Christakakis, M. Chrzaszcz, Y. Chu, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, P. Cifra, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, A. Codovini, C. Codovini, 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, G. C. Costantino, C. Cotirlan, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D. C. Craik, N. Crepet, M. Cruz Torres, M. Cubero Campos, E. Curras Rivera, R. Currie, C. L. Da Silva, X. Dai, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, G. Darze, A. Davidson, 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, F. De Gregorio, E. De Lucia, J. M. De Miranda, L. De Paula, A. De Robertis, E. De Santis, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J. A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, B. Demaire-Lepape, J. Deng, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, J. F. Diverchy, A. D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, F. Dordei, J. Dorta Moreno, A. C. dos Reis, J. Dos Santos Oliveira, A. D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M. M. Duras, J. M. Durham, O. D. Durmus, K. Duwe, A. Dziurda, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, D. Elizondo Blanco, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, 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, B. Fernandez Rodino, J. Fernandez-John, A. D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, R. A. Fini, R. Fiorenza, M. Fiorini, M. Firlej, D. S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, M. Fontes Vaz, 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, Y. 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, 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, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, A. G. Gomez Mongui, W. Gomulka, F. Goncalves Abrantes, I. Gonçales Vaz, M. Goncerz, G. Gong, S. Gong, J. A. Gooding, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, L. A. Granado Cardoso, R. Grande Quartieri, E. Graugés, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A. T. Grecu, N. A. Grieser, L. Grillo, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, A. -K. Guseinov, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P. M. Hamilton, Q. Han, S. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T. J. Harris, L. Hartman, 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, 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, D. Hutchcroft, M. Idzik, P. Ilten, A. Iohner, S. Jacevicius, H. Jage, S. J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, T. Jakoubek, E. Jans, 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, S. Kholodenko, V. Kholoimov, G. Khreich, F. Kiraz, T. Kirn, V. S. Kirsebom, 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, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, O. Kravcov, M. Kreps, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, A. Kupsc, A. Kurzina, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lefèvre, 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, L. Li, P. Li, P. -R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, W. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. Lightbody, J. Lin, S. Lin, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F. L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, X. 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, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, M. Lupberger, E. Luppi, K. Lynch, J. Lyu, S. Lyu, X. -R. Lyu, H. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L. M. Mackey, L. R. Madhan Mohan, M. J. Madurai, D. Magdalinski, J. J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, G. Manca, C. Mancuso, R. Manera Escalero, A. Mangalasseri, F. M. Manganella, R. Mangrulkar, D. Manuzzi, S. Mao, 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, C. Martinez, A. Martinez Armas, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, L. Matzner, 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, 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, N. Muangkod, 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, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, J. Nicolini, D. Nicotra, E. M. Niel, L. Nisi, Q. Niu, B. K. Njoki, P. Nogarolli, P. Nogga, J. Nombela Royo, C. Normand, A. Novo Cal, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, H. N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, T. Oeser, 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, L. Palombini, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, S. Paniskaki, 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, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, A. Perez Casas, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M. J. Peters, A. Petkovic, K. Petridis, A. Petrolini, S. Pezzulo, J. P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. 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, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, K. Popp, 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, B. Rachwal, R. Racz, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramírez García, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, G. Ramsey, M. S. Rangel, 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. Rogovskiy, D. L. Rolf, P. Roloff, A. Romano, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, W. Rose, M. Rotondo, M. S. Rudolph, M. Ruiz Diaz, J. Ruiz Vidal, J. Ruz Armendariz, J. J. Saavedra-Arias, J. J. Saborido Silva, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, 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, H. Schumacher, M. H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, G. Scriven, I. Segal, S. Sellam, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D. M. Shangase, R. S. Sharma, L. Shchutska, T. Shears, S. Shelton, J. Shen, Z. Shen, S. Sheng, B. Shi, J. Shi, Q. Shi, W. S. Shi, E. Shmanin, 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, K. Solovieva, N. S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y. S. Song, F. L. Souza De Almeida, G. Souza De Castro, 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, F. Suljik, J. Sun, L. Sun, M. Sun, D. Sundfeld, P. Svihra, V. Svintozelskyi, J. Swallow, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y. T. Tang, M. D. Tat, J. A. Teijeiro Jimenez, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D. J. D. Thompson, A. R. Thomson-Strong, R. Thornton, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T. T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, L. Torlai, L. Toscano, D. Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L. H. Uecker, A. Ukleja, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, U. Uwer, V. Vagnoni, A. Vaitkevicius, A. Valassi, 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, P. Varrella, 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, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, N. Walter, E. J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. Wang, C. Wang, C. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, N. W. Wang, X. Wang, X. Wang, X. Wang, X. W. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J. A. Ward, A. Wasili, M. Waterlaat, N. K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, Z. Weida, J. Wendel, B. D. C. Westhenry, A. S. White, 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, R. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, S. Yadav, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Z. Yang, Z. Yang, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, K. Yu, X. Yuan, Y Yuan, S. Zalambani, J. A. Zamora Saa, F. Zangari, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, S. H Zeng, C. Zhang, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S. L. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhang, J. Zhao, M. Zhao, 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, T. Zies, D. Zuliani, X. Zuo
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
يتكون الكون من مجموعة صغيرة من الجسيمات الأساسية، ولكن الطريقة التي تترابط بها هذه الجسيمات لتشكل المادة التي نراها محكومة بقوتين متمايزتين. إحدى هاتين القوتين هي التفاعل القوي، الذي يعمل مثل غراء قوي، يربط الكواركات معاً في مجموعات أكبر تسمى الهادرونات. أما القوة الأخرى فهي التفاعل الضعيف، المسؤول عن تغيير هوية الجسيمات أو تحللها إلى شيء آخر. وبينما يُفهم التفاعل القوي جيداً، يصبح التفاعل الضعيف أصعب بكثير في التنبؤ به عندما يؤثر على مجموعات معقدة من الجسيمات بدلاً من جسيمات منفردة. يدرس الفيزيائيون هذه التحليات المعقدة لفهم كيفية عمل القوة القوية والضعيفة معاً، وهي علاقة لا تزال تمثل واحدة من أصعب الألغاز في الفيزياء الحديثة. ومن خلال مراقبة كيفية تفكك جسيمات معينة، يمكن للعلماء اختبار قواعد النموذج القياسي، وهو الإطار الذي يصف جميع المادة والقوى المعروفة. وإذا لم يتطابق السلوك المرصود مع التوقعات، فقد يكشف ذلك عن فيزياء جديدة أو يفرض إعادة كتابة نظرياتنا الحالية.
لقد رصد فريق من الباحثين باستخدام تجربة "LHCb" (تجربة مصادم الهادرونات الكبير لجمال الكوارك) تحللاً نادراً لم يسبق رؤيته من قبل. ركزوا على جسيم يسمى باريون Ξc0، وهو مكون من ثلاثة كواركات. في هذه الدراسة، راقبوا لحظة محددة يتحول فيها هذا الجسيم إلى بروتون وكايون سالب الشحنة. هذا التحول يصعب اكتشافه لأنه "مكبوس كابيبو" (Cabibbo-suppressed)، مما يعني أن قوانين الفيزياء تجعل حدوثه أقل تكراراً بكثير من تحليات مماثلة أخرى. علاوة على ذلك، فإن هذه العملية مدفوعة بآلية تُعرف باسم "تبادل W" (W-exchange)، حيث يتبادل الكواركات الداخلية الشركاء بطريقة يصعب على النماذج النظرية حسابها بدقة. ولأن هذا التحلل لم يُلاحظ من قبل، كانت خصائصه لغزاً كاملاً، مما ترك فجوة في فهم كيفية سلوك كواركات السحر داخل الباريونات.
للعثور على هذا الحدث المراوغ، حلل العلماء بيانات تصادمات البروتون-بروتون التي حدثت عند طاقة قدرها 13 تيرا إلكترون فولت. لقد فحصوا كمية هائلة من بيانات التصادم، تعادل لمعاناً متكاملاً قدره 5.4 فيمتوفارن، بحثاً عن سلسلة أحداث محددة. باريونات Ξc0 التي درسوها لم تُنتج مباشرة في التصادم، بل أُنتجت كجزء من تحلل باريون أثقل يسمى Ξb−. ومن خلال تتبع مسار Ξb− أثناء تحلله إلى Ξc0 وبيون، ثم مراقبة تحلل Ξc0 إلى بروتون وكايون، استطاع الفريق عزل الإشارة عن ضوضاء الخلفية. استخدموا خوارزميات حاسوبية متقدمة للتمييز بين الإشارة الحقيقية وتصادمات الجسيمات العشوائية، مما سمح لهم بفلترة ملايين المسارات الخاطئة للعثور على بضع مئات من الأحداث الحقيقية التي احتاجوا إليها.
أكد التحليل وجود نمط التحلل هذا لأول مرة. قام الباحثون بقياس مدى تكرار هذا التحول المحدد بالنسبة لتحلل أكثر شيوعاً لنفس الجسيم. وحددوا أن احتمال تحول Ξc0 إلى بروتون وكايون هو تقريباً 4.5 في كل 100,000 تحلل. يأتي هذا القياس مع هامش خطأ صغير، لكن النتيجة ذات دلالة إحصائية كافية لاعتبارها ملاحظة مؤكدة وليست مجرد تقلب إحصائي. كما قاس الفريق خاصية تسمى معامل عدم تماثل التحلل، والذي يصف ما إذا كانت نواتج التحلل تنبعث بشكل أكثر تكراراً في اتجاه واحد مقارنة باتجاه آخر بالنسبة لغزل (spin) الجسيم الأم. ووجدوا أن هذه القيمة تبلغ 0.32، مع وجود حالة من عدم اليقين تسمح بأن تكون النتيجة متسقة مع الصفر. وهذا يشير إلى عدم وجود تفضيل قوي لاتجاه انبعاث الجسيمات، مما يشير إلى توازن محدد بين الموجات الكمومية المختلفة المعنية بالعملية.
توفر هذه النتائج نقطة بيانات حاسمة للمنظرين الذين يحاولون حساب كيفية تحلل باريونات السحر. إن معدل التحلل المقاس أقل بكثير من معظم التوقعات النظرية القائمة، والتي قدرت أن يكون أعلى. وكان التوقع الوحيد الذي اقترب من ذلك هو الذي تضمن شكوكاً كبيرة، مما جعل من الصعب استخلاص استنتاجات حازمة من ذلك النموذج وحده. كما يختلف معامل عدم التماثل المقاس أيضاً عن بعض التوقعات النظرية، مما يتحدى الفهم الحالي للتأثيرات غير الاضطرابية (non-perturbative effects) التي تهيمن على هذه التفاعلات. ومن خلال تقديم أول أرقام ملموسة لهذا التحلل المحدد، تقدم الدراسة معياراً جديداً يجب أن تتوافق معه النظريات المستقبلية. ومع استمرار كاشف LHCb في جمع المزيد من البيانات بقدرات محسنة، ستصبح هذه القياسات أكثر دقة، مما قد يكشف عن رؤى أعمق للقوى الأساسية التي تشكل كوننا.
ملخص تقني: رصد اضمحلال Ξc0→pK− وقياس عدم تماثل الاضمحلال الخاص به
المشكلة والدوافع
تعد اضمحلالات الباريونات الساحرة (charm-baryon decays) مسابير حاسمة لفهم التداخل بين التفاعلات القوية والضعيفة عند الطاقات المنخفضة ضمن النموذج المعياري. وتعتبر الاضمحلالات الضعيفة الهادرونية البحتة ذات القيمة بشكل خاص لاختبار تناظر النكهة SU(3) التقريبي واستقصاء المساهمات غير القابلة للتحليل إلى عوامل (non-factorisable contributions) في سعات الاضمحلال عند مقياس كتلة الكوارك الساحر. وبينما تم إحراز تقدم تجريبي كبير في قياس الكسور التفرعية ومعاملات عدم تماثل الاضمحلال لمختلف أنماط الباريونات الساحرة، إلا أن الوصف النظري الدقيق لا يزال بعيد المنال بسبب تأثيرات الكروموديناميكا الكمية (QCD) غير الاضطرابية.
وعلى وجه التحديد، لم يتم رصد اضمحلالات Ξc التي تتم عبر تبادل W بنمط "سنجلي كابيبو" (SCS) وهي اضمحلالات هادرونية بحتة، مثل Ξc0→pK−، قبل هذا العمل. وتتباين التوقعات النظرية لهذه الأنماط بشكل كبير، كما أن معامل عدم تماثل الاضمحلال αΞc0، الذي يحدد كمية التداخل بين سعات الموجة S التي تنتهك التماثل الباريتي والموجة P التي تحفظه، يوفر قيوداً جوهرية على الديناميكيات الهادرونية الكامنة. علاوة على ذلك، أظهرت التحليلات الزاوية الأخيرة للاضمحلالات ذات الصلة (مثل Λc+→Ξ0K+) انحرافات عن النماذج النظرية، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى مدخلات تجريبية جديدة لتنقيح هذه الأوصاف.
المنهجية
قام تجربة LHCb بالبحث عن اضمحلال Ξc0→pK− باستخدام بيانات تصادمات بروتون-بروتون جُمعت عند طاقة مركز الكتلة تبلغ 13 تريليون إلكترون فولت، وهو ما يقابل تكاملاً لشدة الإضاءة قدره 5.4 فيمتبولت (fb−1). استُخدم في التحليل باريونات Ξc0 المنتجة في اضمحلال متسلسل هو Ξb−→Ξc0π−؛ حيث اختيرت قناة الإنتاج هذه لأنها توفر عينة ذات خلفية أقل وتسمح بشكل فريد بقياس معامل عدم تماثل اضمحلال Ξc0.
- اختيار الحدث: استخدم التحليل مصنفاً متعدد المتغيرات يعتمد على شجرة قرار معززة (BDT) للفصل بين الإشارة والخلفية التجميعية. كما اشترط وجود رؤوس ثانوية (secondary vertices) ذات ملاءمة جيدة ومنزاحة بشكل ملحوظ عن الرؤوس الأولية. وتم تطبيق متطلبات صارمة لتحديد هوية الجسيمات (PID) وحجب أطياف الكتلة لتقليل الخلفيات الناتجة عن اضمحلالات الميزونات B الخاطئة واضمحلالات ميزونات D0.
- استخراج الإشارة: تم تحديد عوائد قناة الإشارة (Ξb−→Ξc0(→pK−)π−) وقناة المعايرة (Ξb−→Ξc0(→pK−K−π+)π−) عبر ملائمة احتمالية قصوى غير مجزأة (unbinned maximum-likelihood fit) متزامنة لأطياف كتلة Ξb−. تم نمذجة الإشارة باستخدام دالة "كريستال بول" مزدوجة الجانب ودالة غاوسية، بينما وُصفت الخلفيات بواسطة مكونات أسية، وARGUS، ومكونات الخطأ في تحديد الهوية.
- قياس الكسر الفرعي: تم قياس الكسر الفرعي لـ Ξc0→pK− بالنسبة لقناة المعايرة Ξc0→pK−K−π+. وحُسبت نسبة الكسور التفرعية باستخدام عوائد الإشارة وإجمالي الكفاءات (التحفيز، إعادة البناء، والاختيار) المستمدة من عينات المحاكاة المصححة.
- قياس معامل عدم تماثل الاضمحلال: استُخرج معامل عدم تماثل الاضمحلال αΞc0 من تحليل زاوي لزاوية الهيليسيتي θ (الزاوية بين زخم البروتون في إطار rest frame لـ Ξc0 وزخم Ξc0 في إطار rest frame لـ Ξb−). تمت ملاءمة التوزيع باستخدام صيغة الاحتمالية الموزونة، بافتراض أن باريونات Ξb− الأم غير مستقطبة وأن معامل عدم تماثل الاضمحلال للاضمحلال الأب Ξb−→Ξc0π− هو αΞb−=−1.
النتائج الرئيسية
- الرصد الأول: تم رصد اضمحلال Ξc0→pK− لأول مرة بعائد إشارة قدره 134±14 حدثاً، مما يمثل فائضاً واضحاً فوق الخلفية.
- الكسر الفرعي: تم قياس نسبة الكسر الفرعي النسبي بـ R=(9.26±0.94 (stat)±0.43 (syst))×10−3. وباستخدام الكسر الفرعي المعروف لقناة المعايرة، تم تحديد الكسر الفرعي المطلق ليكون:
B(Ξc0→pK−)=(4.5±0.5 (stat)±0.2 (syst)±0.9 (norm))×10−5 - معامل عدم تماثل الاضمحلال: تم قياس معامل عدم تماثل الاضمحلال ليكون:
αΞc0=0.32±0.15 (stat)±0.01 (syst)
والنتيجة متوافقة مع الصفر ضمن حدود عدم اليقين.
الأهمية والادعاءات
يدعي البحث أن هذا القياس يوفر أول وصول تجريبي لاضمحلال Ξc0→pK− الذي يتم عبر تبادل W من نوع SCS. إن الكسر الفرعي المقاس أقل بكثير من معظم التوقعات النظرية (بما في ذلك تلك القائمة على نهج SU(3) غير القابل للاختزال، ونهج المخطط الطوبولوجي، والجبر الحالي)، باستثناء نتيجة واحدة قائمة على SU(3) يكون عدم اليقين فيها كبيراً جداً بحيث لا يمكن اعتباره مقيداً.
إن معامل عدم تماثل الاضمحلال المقاس، كونه متوافقاً مع الصفر، يشير إلى عدم وجود دليل معتبر على التداخل بين سعات الموجة S والموجة P في هذه القناة. وتضع هذه النتيجة قيوداً مباشرة على الديناميكيات الهادرونية غير الاضطرابية الكامنة وتتحدى النماذج النظرية الحالية، التي تتوقع قيماً غير صفرية بإشارات متفاوتة. ويذكر المؤلفون أن هذه القياسات توفر مدخلات مهمة لتحسين الأوصاف النظرية لاضمحلالات الباريونات الساحرة. كما أشاروا إلى أنه مع مجموعات البيانات المتزايدة بشكل كبير والمتوقعة من كاشف LHCb المطور، ستتوفر قياسات أكثر دقة لتقييد النماذج النظرية بشكل أكبر وإمكانية الوصول إلى انتهاك التماثل المرآتي (CP violation) في معامل عدم تماثل الاضمحلال.
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.