Observation of Ξb0→Ξ0J/ψ and evidence for Ξb0→Ξ0ψ(2S) decays
LHCb के 2016-2018 के डेटा का उपयोग करते हुए, यह शोध पत्र Ξb0→Ξ0J/ψ क्षय (decay) के प्रथम अवलोकन और Ξb0→Ξ0ψ(2S) के साक्ष्य की रिपोर्ट करता है, जो एक LHC प्रयोग में Ξ0 हाइपरॉन के प्रथम पूर्ण पुनर्निर्माण को चिह्नित करता है और उनके ब्रांचिंग फ्रैक्शन अनुपात का मापन प्रदान करता है।
मूल लेखक: 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, E. Butera, 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, 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, A. Corallo, 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, 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, J. George, 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, A. Henrot, 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, 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, V. Lisovskyi, 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, L. Mareso, 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, S. Mico, 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, E. Picatoste Olloqui, 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, G. Ruggiero, 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, 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, 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. 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, 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, T. 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
मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
ब्रह्मांड कुछ बुनियादी निर्माण खंडों के एक छोटे से समूह से बना है, लेकिन ये हिस्से मिलकर उस पदार्थ को कैसे बनाते हैं जिसे हम देखते हैं, यह एक जटिल पहेली है। सबसे मायावी टुकड़ों में से एक हैं भारी कण जिनमें "ब्यूटी" (beauty) क्वार्क होता है, जो कि एक प्रकार का पदार्थ है जो स्वाभाविक रूप से पृथ्वी पर मौजूद नहीं है और इसे उच्च-ऊर्जा टकरावों में बनाया जाना चाहिए। ये कण अस्थिर होते हैं और लगभग तुरंत ही हल्के, अधिक स्थिर रूपों में क्षय हो जाते हैं या टूट जाते हैं। इन भारी कणों के रूपांतरण का अध्ययन करके, वैज्ञानिक मानक भौतिकी के नियमों का परीक्षण कर सकते हैं कि क्या वे चरम स्थितियों में भी कायम रहते हैं या नए, अनदेखे बलों की ओर संकेत करते हैं। जबकि वैज्ञानिक दशकों से यह देख रहे हैं कि जब तीन क्वार्क वाले भारी कणों में एक विशिष्ट प्रकार का "स्ट्रेंज" (strange) क्वार्क होता है, तो वे कैसे व्यवहार करते हैं, लेकिन "स्ट्रेंज" क्वार्क और "बॉटम" (bottom) क्वार्क वाला संस्करण डिटेक्टरों के लिए काफी हद तक अदृश्य रहा है, जिससे इस बात की समझ में एक अंतर रह गया था कि ये भारी बैरयॉन्स (baryons) कैसे व्यवहार करते हैं।
लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर ब्यूटी एक्सपेरिमेंट, जिसे LHCb के रूप में जाना जाता है, का उपयोग करने वाले शोधकर्ताओं की एक टीम ने अंततः इस अंतर को भर दिया है। 2016 और 2018 के बीच एकत्र किए गए प्रोटॉन-प्रोटॉन टकरावों के डेटा का विश्लेषण करके, टीम ने एक विशिष्ट भारी कण, Ξb0 बैरयॉन के पहले स्पष्ट अवलोकन की सूचना दी, जो एक Ξ0 हाइपरोन और एक J/ψ मेसॉन में क्षय होता है। यह एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है क्योंकि यह पहली बार है जब लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर प्रयोग में Ξ0 हाइपरोन का पूर्ण पुनर्निर्माण किया गया है। Ξ0 एक तटस्थ कण है जो एक लैम्ब्डा (lambda) बैरयॉन और एक तटस्थ पायोन (pion) में क्षय होता है, जो एक ऐसी प्रक्रिया है जिसे ट्रैक करना अत्यंत कठिन है क्योंकि तटस्थ पायोन दो फोटॉन में टूट जाता है जो डिटेक्टर में कोई सीधा ट्रैक नहीं छोड़ते। शोधकर्ता पूरे क्षय पथ (decay chain) को जोड़ने में सफल रहे, प्रभावी रूप से उस कण के मार्ग का पता लगाया जो जन्म लेने के तुरंत बाद गायब हो जाता है।
अध्ययन ने एक दूसरे, समान क्षय के लिए भी पुख्ता सबूत दिए जहाँ भारी Ξb0 बैरयॉन एक Ξ0 हाइपरोन और J/ψ के एक भारी संबंधी ψ(2S) में परिवर्तित होता है। जबकि पहले क्षय को अत्यधिक सांख्यिकीय निश्चितता के साथ देखा गया था, दूसरे को विश्वास के एक ऐसे स्तर के साथ देखा गया जो यह सुझाव देता है कि यह वास्तविक है, हालांकि अभी तक इसे एक निर्णायक खोज के रूप में पुष्ट नहीं किया गया है। शोधकर्ताओं ने मापा कि भारी कण कितनी बार भारी ψ(2S) पथ चुनता है तुलनात्मक रूप से हल्के J/ψ पथ के। उन्होंने पाया कि भारी मार्ग हल्के मार्ग की तुलना में लगभग 59 प्रतिशत बार होता है, जो एक ऐसा अनुपात है जो विभिन्न प्रयोगों द्वारा अन्य समान भारी कणों के लिए लिए गए मापों के साथ अच्छी तरह से मेल खाता है। यह निरंतरता यह सुझाव देती है कि इन क्षयों को नियंत्रित करने वाले नियम विभिन्न प्रकार के भारी बैरयॉन्स में समान हैं।
इस खोज का मार्ग तकनीकी चुनौतियों से भरा था। Ξ0 हाइपरोन क्षय होने से पहले एक मापने योग्य दूरी तक यात्रा करने के लिए पर्याप्त समय तक जीवित रहता है, लेकिन उसका तटस्थ पायोन पुत्री कण (daughter particle) कोई ट्रैक नहीं छोड़ता, जिससे यह सटीक रूप से पता लगाना कठिन हो जाता है कि क्षय कहाँ हुआ था। इसे हल करने के लिए, टीम ने एक परिष्कृत गणितीय तकनीक का उपयोग किया जिससे उन्होंने यह मानकर कण के पथ का पुनर्निर्माण किया कि वह मुख्य टकराव बिंदु से उत्पन्न हुआ था और उसके गुणों को ज्ञात भौतिक मूल्यों में फिट किया। इस पद्धति ने उनके मापन की सटीकता को दो गुना बढ़ा दिया, जिससे उन्हें दुर्लभ सिग्नल घटनाओं को अन्य कण टकरावों के भारी बैकग्राउंड शोर से अलग करने में मदद मिली। टीम को उन गलत संकेतों को भी छानना पड़ा जो कणों के यादृच्छिक संयोजनों के कारण उत्पन्न हुए थे जो लक्षित क्षय की तरह दिखते थे लेकिन वास्तव में नहीं थे।
इन क्षयों का सफल अवलोकन यह प्रदर्शित करता है कि LHCb डिटेक्टर कई तटस्थ कणों वाले जटिल बैरयॉन क्षय का पुनर्निर्माण करने में सक्षम है, जो कि पहले अत्यंत कठिन माना जाता था। यह उपलब्धि Ξb0 बैरयॉन के और भी दुर्लभ क्षयों के अध्ययन के द्वार खोलती है, जिसमें वे भी शामिल हैं जो वर्तमान मानक मॉडल से परे नई भौतिकी को प्रकट कर सकते हैं। यह सिद्ध करके कि इन मायावी कणों को उच्च सटीकता के साथ ट्रैक और मापा जा सकता है, शोधकर्ताओं ने पदार्थ की मौलिक संरचना की खोज करने के लिए एक नया उपकरण प्रदान किया है। भौतिकी समुदाय को लिखे गए पत्र में प्रकाशित परिणाम पुष्टि करते हैं कि भारी बैरयॉन्स का व्यवहार मौजूदा सिद्धांतों द्वारा अनुमानित पैटर्न का पालन करता है, और साथ ही यह भी सिद्ध करते हैं कि प्रयोगात्मक तकनीकें अब उप-परमाणु दुनिया में सबसे चुनौतीपूर्ण क्षय श्रृंखलाओं से निपटने के लिए पर्याप्त उन्नत हो गई हैं।
तकनीकी सारांश: Ξb0→Ξ0J/ψ का अवलोकन और Ξb0→Ξ0ψ(2S) के प्रमाण
समस्या और प्रेरणा
दुर्बल रूप से क्षय होने वाले b बैरयॉन (baryons) मानक मॉडल (Standard Model) के परीक्षण के लिए एक महत्वपूर्ण आधार प्रदान करते हैं, जो मेसॉन क्षय के पूरक दृष्टिकोण प्रस्तुत करते हैं। एकल b क्वार्क वाले चार ग्राउंड-स्टेट b बैरयॉनों में से, Ξb0 (usb) सबसे कम अध्ययन किया गया है। जबकि इसके द्रव्यमान को सटीक रूप से मापा गया है, इसका उत्पादन क्रॉस-सेक्शन अज्ञात बना हुआ है, जो पूर्ण ब्रांचिंग फ्रैक्शन (branching fraction) मापन में बाधा डालता है। इसके अतिरिक्त, Ξ0 हाइपरॉन का LHC प्रयोग में कभी भी पूर्णतः पुनर्निर्माण (reconstruction) नहीं किया गया था, क्योंकि इसके क्षय श्रृंखला (decay chain) से जुड़े प्रायोगिक चुनौतियाँ, विशेष रूप से तटस्थ (neutral) π0 मेसॉन, जो कि एक परिभाषित प्रक्षेपवक्र (trajectory) का अभाव रखता है, काफी जटिल हैं। यह शोध पत्र Ξb0→Ξ0J/ψ और Ξb0→Ξ0ψ(2S) की खोज के माध्यम से इन मोड के अवलोकन और उनके ब्रांचिंग फ्रैक्शन के अनुपात को मापने का लक्ष्य रखता है, जो कि एक ऐसा परिमाण है जहाँ अज्ञात Ξb0 उत्पादन अंश से संबंधित अनिश्चितताएं निरस्त हो जाती हैं।
कार्यप्रणाली (Methodology)
यह विश्लेषण LHCb प्रयोग द्वारा 2016 और 2018 के बीच s=13 TeV के केंद्र-द्रव्यमान ऊर्जा पर एकत्रित प्रोटॉन-प्रोटॉन टक्कर डेटा का उपयोग करता है, जो 5.4 fb−1 के एकीकृत ल्यूमिनोसिटी (integrated luminosity) के अनुरूप है। सिग्नल प्रक्रियाओं को निम्नलिखित क्षय श्रृंखलाओं के माध्यम से पुनर्निर्मित किया जाता है:
- Ξb0→Ξ0ψ, जहाँ ψ या तो J/ψ है या ψ(2S) है।
- ψ→μ+μ−।
- Ξ0→Λπ0, जिसमें Λ→pπ− और π0→γγ शामिल है।
Ξ0 हाइपरॉन का पुनर्निर्माण प्रयोगात्मक रूप से चुनौतीपूर्ण है क्योंकि π0 का संवेग वेक्टर (momentum vector) उत्पत्ति (origin) को मान लिए बिना उसके क्षय उत्पादों से सीधे निर्धारित नहीं किया जा सकता है। संवेग मापन में होने वाले पूर्वाग्रह (bias) और सॉफ्ट π0 मेसॉन से उत्पन्न बड़े बैकग्राउंड को कम करने के लिए, एक किनेमैटिक क्षय श्रृंखला फिट (kinematic decay chain fit) का उपयोग किया जाता है। यह फिट Ξb0 को प्राथमिक वर्टेक्स (PV) से उत्पन्न होने के लिए बाध्य करता है और ψ, Ξ0, Λ, और π0 के द्रव्यमानों को उनके ज्ञात मानों पर स्थिर करता है। यह दृष्टिकोण इनवेरिएंट मास रेजोल्यूशन (invariant mass resolution) को दो गुना सुधार देता है।
इवेंट सिलेक्शन में एक हार्डवेयर ट्रिगर शामिल है जो उच्च ट्रांसवर्स मोमेंटम (pT) म्यूऑन की आवश्यकता रखता है, जिसके बाद एक सॉफ्टवेयर ट्रिगर ψ द्रव्यमानों के अनुरूप μ+μ− युग्मों का चयन करता है जो PV से विस्थापित (displaced) होते हैं। ऑफलाइन सिलेक्शन में एक बूस्टेड डिसीजन ट्री (BDT) क्लासिफायर का उपयोग किया जाता है, जिसे सिमुलेटेड सिग्नल और डेटा साइडबैंड्स पर प्रशिक्षित किया गया है ताकि कॉम्बिनेटोरियल बैकग्राउंड को कम किया जा सके, जो कि उच्च-मल्टीसिटीटी वातावरण और π0 पुनर्निर्माण की चुनौतियों के कारण प्रभावी होता है। मिस-रिकन्स्ट्रक्टेड Ξb− क्षयों या रैंडम π0 मेसॉन्स के साथ Λb0→Λψ से उत्पन्न होने वाले पीकिंग बैकग्राउंड को मास वीटो (mass vetoes) और किनेमैटिक आवश्यकताओं के माध्यम से दबाया जाता है।
यील्ड (Yields) का निर्धारण पुनर्निर्मित Ξ0ψ इनवेरिएंट-मास वितरणों के रेंज 5400<m(Ξ0ψ)<6200 MeV/c2 में एक एक्सटेंडेड अनबिन्डेड मैक्सिमम-लाइक्लीहुड फिट का उपयोग करके किया जाता है। सिग्नल घटकों को दो वन-साइडेड क्रिस्टल बॉल (one-sided Crystal Ball) फलनों के रैखिक संयोजन द्वारा मॉडल किया जाता है, जबकि बैकग्राउंड को एक्सपोनेंशियल और डबल-साइडेड क्रिस्टल बॉल फलनों का उपयोग करके मॉडल किया जाता है। ब्रांचिंग फ्रैक्शन अनुपात RΞb0 दोनों क्षय मोड के लिए समान रूप से (simultaneously) परिकलित किया जाता है।
प्रमुख योगदान और परिणाम
- प्रथम अवलोकन: यह शोध पत्र अत्यधिक सांख्यिकीय सार्थकता (statistical significance) के साथ Ξb0→Ξ0J/ψ के क्षय की पहली खोज की रिपोर्ट करता है।
- प्रथम प्रमाण: Ξb0→Ξ0ψ(2S) के क्षय के लिए 4σ से अधिक की सार्थकता के साथ प्रमाण प्रस्तुत किया गया है।
- पूर्ण Ξ0 पुनर्निर्माण: यह कार्य पहली बार है जब एक LHC प्रयोग में Ξ0 हाइपरॉन को Ξ0→Λπ0 क्षय का उपयोग करके पूर्णतः पुनर्निर्मित किया गया है। इस उपलब्धि के लिए LHCb माप में उपयोग किए गए अब तक के सबसे सॉफ्ट फोटॉन और π0 उम्मीदवारों को संभालना आवश्यक था।
- ब्रांचिंग फ्रैक्शन अनुपात: ब्रांचिंग फ्रैक्शन का अनुपात इस प्रकार मापा गया है:
B(Ξb0→Ξ0J/ψ)B(Ξb0→Ξ0ψ(2S))=0.59±0.19 (stat)±0.04 (syst)
सिस्टमैटिक अनिश्चितता (systematic uncertainty) में सिमुलेशन सैंपल साइज, फिट मॉडल, BDT सिलेक्शन और बाहरी ब्रांचिंग फ्रैक्शन का योगदान शामिल है।
महत्व
Ξb0→Ξ0J/ψ का अवलोकन यह दर्शाता है कि कई न्यूट्रल कणों वाले बैरियोनिक क्षयों को LHCb में अच्छी संवेदनशीलता के साथ पुनर्निर्मित किया जा सकता है। मापा गया अनुपात RΞb0, CMS प्रयोग द्वारा Ξb− बैरयॉन के लिए हाल ही में मापे गए अनुपात और LHCb एवं ATLAS द्वारा Λb0 बैरयॉन के मापों के अनुकूल है। लेखक उल्लेख करते हैं कि यह परिणाम यह संकेत देता है कि दुर्लभ क्षय Ξb0→Ξ0μ+μ− बढ़े हुए डेटा सैंपल्स के साथ LHCb की पहुंच के भीतर है, क्योंकि जटिल अंतिम अवस्था (final state) का सफल पुनर्निर्माण किया गया है। यह शोध पत्र इन विशिष्ट क्षय मोड के लिए सैद्धांतिक मॉडलों (जैसे कोवेरिएंट कन्फाइंड क्वार्क मॉडल बनाम पर्टर्बेटिव QCD) के बीच विसंगतियों को हल करने का दावा नहीं करता है, बल्कि इन तुलनाओं को सुगम बनाने के लिए पहला प्रयोगात्मक डेटा बिंदु प्रदान करता है।
अपने क्षेत्र के पेपरों की भीड़ में उलझे हुए हैं?
आपके रिसर्च कीवर्ड से मेल खाने वाले सबसे नए और अलग सोच वाले पेपरों का रोज़ाना Digest पाएँ—तकनीकी सारांश के साथ, आपकी भाषा में।
हर हफ़्ते high-energy experiments के बेहतरीन पेपर पाएँ।
Stanford, Cambridge और French Academy of Sciences के रिसर्चर हम पर भरोसा करते हैं।
अपना सब्सक्रिप्शन पक्का करने के लिए इनबॉक्स देखें।
कुछ गड़बड़ हो गई। फिर से कोशिश करें?
कोई स्पैम नहीं, कभी भी अनसब्सक्राइब करें।