New measurements of Bc+ decays into single charm final states
LHCb実験による9 fb⁻¹の陽子・陽子衝突データを用いて、本研究はBc+→D+K∗0崩壊の初観測を報告し、Bc+→D∗0K+およびBs+→Ds+ϕ崩壊のエビデンスを提供するとともに、Bc+→D0K+の測定精度を向上させ、Bc+→D0π+チャネルの上限値を設定し、さらにD0K+モードにおいてゼロと互換性のあるCP非対称性を測定した。
原著者: 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, F. Alessio, Z. Aliouche, P. Alvarez Cartelle, R. Amalric, S. Amato, J. L. Amey, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, M. Andersson, A. Andreianov, P. Andreola, M. Andreotti, D. Andreou, A. Anelli, D. Ao, F. Archilli, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, R. Ataíde Da Silva, M. Atzeni, B. Audurier, D. Bacher, I. Bachiller Perea, S. Bachmann, M. Bachmayer, J. J. Back, P. Baladron Rodriguez, V. Balagura, A. Balboni, W. Baldini, 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, M. Bartolini, J. Bartz, J. M. Basels, S. Bashir, G. Bassi, B. Batsukh, P. B. Battista, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. B. Bediaga, N. A. Behling, S. Belin, K. Belous, I. Belov, I. Belyaev, G. Benane, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, A. Berezhnoy, R. Bernet, S. Bernet Andres, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, J. Bex, Ia. Bezshyiko, J. Bhom, M. S. Bieker, N. V. Biesuz, P. Billoir, 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, S. A. Bouchiba, M. Bovill, T. J. V. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, A. Brea Rodriguez, N. Breer, J. Brodzicka, A. Brossa Gonzalo, J. Brown, D. Brundu, E. Buchanan, A. Buonaura, L. Buonincontri, A. T. Burke, C. Burr, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, S. Calderon Ramirez, L. Calefice, S. Cali, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, D. H. Campora Perez, A. F. Campoverde Quezada, S. Capelli, 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, D. Cervenkov, S. Cesare, A. J. Chadwick, I. Chahrour, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, M. Chefdeville, C. Chen, S. Chen, Z. Chen, A. Chernov, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, V. Chobanova, S. Cholak, 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, A. Contu, N. Cooke, 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, L. Dai, X. Dai, E. Dall'Occo, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, J. Daniel, A. Danilina, P. d'Argent, G. Darze, A. Davidson, J. E. Davies, A. Davis, 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, V. Dedu, 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, L. Dittmann, V. Dobishuk, A. D. Docheva, C. Dong, A. M. Donohoe, F. Dordei, A. C. dos Reis, A. D. Dowling, W. Duan, P. Duda, M. W. Dudek, 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, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, J. Eschle, S. Esen, T. Evans, F. Fabiano, L. N. Falcao, Y. Fan, B. Fang, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, D. Fazzini, L. Felkowski, M. Feng, M. Feo, 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, 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, Y. Fujii, T. Fulghesu, E. Gabriel, 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, K. G. Garg, L. Garrido, C. Gaspar, R. E. Geertsema, L. L. Gerken, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, S. Ghizzo, Z. Ghorbanimoghaddam, L. Giambastiani, F. I. Giasemis, V. Gibson, H. K. Giemza, A. L. Gilman, M. Giovannetti, A. Gioventù, L. Girardey, P. Gironella Gironell, C. Giugliano, M. A. Giza, E. L. Gkougkousis, F. C. Glaser, V. V. Gligorov, C. Göbel, E. Golobardes, D. Golubkov, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, W. Gomulka, F. Goncalves Abrantes, M. Goncerz, G. Gong, J. A. Gooding, I. V. Gorelov, C. Gotti, J. P. Grabowski, L. A. Granado Cardoso, E. Graugés, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A. T. Grecu, L. M. Greeven, N. A. Grieser, L. Grillo, S. Gromov, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, M. Guittiere, V. Guliaeva, P. A. Günther, A. -K. Guseinov, E. Gushchin, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, M. Hajheidari, G. Hallett, M. M. Halvorsen, 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, F. Hemmer, C. Henderson, R. D. L. Henderson, A. M. Hennequin, K. Hennessy, L. Henry, J. Herd, P. Herrero Gascon, J. Heuel, A. Hicheur, G. Hijano Mendizabal, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, N. Howarth, J. Hu, W. Hu, X. Hu, W. Huang, W. Hulsbergen, R. J. Hunter, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, M. Idzik, D. Ilin, P. Ilten, A. Inglessi, A. Iniukhin, A. Ishteev, K. Ivshin, R. Jacobsson, H. Jage, S. J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, E. Jans, B. K. Jashal, A. Jawahery, V. Jevtic, E. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, Y. J. Jiang, M. John, A. John Rubesh Rajan, D. Johnson, C. R. Jones, T. P. Jones, S. Joshi, B. Jost, J. Juan Castella, N. Jurik, I. Juszczak, D. Kaminaris, S. Kandybei, M. Kane, Y. Kang, C. Kar, M. Karacson, D. Karpenkov, 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, K. Klimaszewski, M. R. Kmiec, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, M. Korolev, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, A. Kozachuk, P. Kravchenko, L. Kravchuk, M. Kreps, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, E. Kulikova, A. Kupsc, B. Kutsenko, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, J. J. Lane, R. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, J. Langer, O. Lantwin, 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, H. Li, K. Li, L. Li, M. Li, P. Li, P. -R. Li, Q. Li, S. Li, T. Li, T. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Lian, X. Liang, S. Libralon, C. Lin, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, V. Lisovskyi, R. Litvinov, F. L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. L. Liu, A. Lobo Salvia, A. Loi, T. Long, J. H. Lopes, A. Lopez Huertas, S. López Soliño, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, V. Lukashenko, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, K. Lynch, X. -R. Lyu, G. M. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L. M. Mackey, L. R. Madhan Mohan, M. J. Madurai, A. Maevskiy, D. Magdalinski, D. Maisuzenko, M. W. Majewski, 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, L. Mcconnell, T. H. McGrath, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, G. Meier, D. Melnychuk, 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, A. Modak, R. A. Mohammed, R. D. Moise, S. Mokhnenko, E. F. Molina Cardenas, T. Mombächer, M. Monk, S. Monteil, A. Morcillo Gomez, G. Morello, M. J. Morello, M. P. Morgenthaler, J. Moron, W. Morren, A. B. Morris, A. G. Morris, R. Mountain, H. Mu, Z. Mu, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, R. Murta, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, T. Nanut, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, P. Neustroev, J. Nicolini, D. Nicotra, E. M. Niel, N. Nikitin, 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, S. Okamura, A. Okhotnikov, O. Okhrimenko, R. Oldeman, F. Oliva, M. Olocco, C. J. G. Onderwater, R. H. O'Neil, D. Osthues, J. M. Otalora Goicochea, P. Owen, A. Oyanguren, O. Ozcelik, F. Paciolla, A. Padee, K. O. Padeken, B. Pagare, P. R. Pais, T. Pajero, A. Palano, M. Palutan, X. Pan, G. Panshin, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, B. Passalacqua, G. Passaleva, D. Passaro, A. Pastore, M. Patel, J. Patoc, C. Patrignani, A. Paul, C. J. Pawley, A. Pellegrino, J. Peng, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima, H. Pereira Da Costa, A. Pereiro Castro, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M. J. Peters, K. Petridis, A. Petrolini, J. P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. Pietrzyk, G. Pietrzyk, 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, S. Poslavskii, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, G. Punzi, S. Qasim, Q. Qian, W. Qian, N. Qin, S. Qu, R. Quagliani, R. I. Rabadan Trejo, 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, R. Ribatti, G. Ricart, D. Riccardi, S. Ricciardi, K. Richardson, M. Richardson-Slipper, 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, A. Ryzhikov, J. Ryzka, J. J. Saavedra-Arias, J. J. Saborido Silva, R. Sadek, 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, L. G. Scantlebury Smead, A. Scarabotto, S. Schael, S. Scherl, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, B. Schmidt, S. Schmitt, H. Schmitz, O. Schneider, A. Schopper, N. Schulte, S. Schulte, M. H. Schune, R. Schwemmer, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, I. Segal, S. Sellam, A. Semennikov, T. Senger, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, A. Seuthe, Y. Shang, D. M. Shangase, M. Shapkin, R. S. Sharma, I. Shchemerov, L. Shchutska, T. Shears, L. Shekhtman, Z. Shen, S. Sheng, V. Shevchenko, B. Shi, Q. Shi, Y. Shimizu, E. Shmanin, R. Shorkin, J. D. Shupperd, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, J. C. Smallwood, E. Smith, K. Smith, M. Smith, A. Snoch, L. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, A. Solomin, A. Solovev, I. Solovyev, N. S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y. S. Song, F. L. Souza De Almeida, B. Souza De Paula, E. Spadaro Norella, E. Spedicato, J. G. Speer, E. Spiridenkov, P. Spradlin, V. Sriskaran, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, E. N. Stein, O. Steinkamp, O. Stenyakin, H. Stevens, D. Strekalina, Y. Su, F. Suljik, J. Sun, L. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, P. N. Swallow, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, M. D. Tat, A. Terentev, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D. J. D. Thompson, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, D. Torres Machado, L. Toscano, D. Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L. H. Uecker, A. Ukleja, D. J. Unverzagt, B. Urbach, E. Ursov, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, V. Vagnoni, V. Valcarce Cadenas, G. Valenti, N. Valls Canudas, 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. J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Verdoglia, M. Vesterinen, D. Vico Benet, P. Vidrier Villalba, M. Vieites Diaz, X. Vilasis-Cardona, E. Vilella Figueras, A. Villa, P. Vincent, F. C. Volle, D. vom Bruch, N. Voropaev, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, E. J. Walton, G. Wan, 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. H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J. A. Ward, M. Waterlaat, N. K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, J. Wendel, B. D. C. Westhenry, C. White, M. Whitehead, E. Whiter, A. R. Wiederhold, D. Wiedner, G. Wilkinson, M. K. Wilkinson, M. Williams, M. J. Williams, M. R. J. Williams, R. Williams, Z. Williams, F. F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, L. Witola, G. Wormser, S. A. Wotton, H. Wu, J. Wu, X. Wu, Y. Wu, Z. Wu, K. Wyllie, S. Xian, Z. Xiang, Y. Xie, A. Xu, J. Xu, L. Xu, L. Xu, M. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, K. Yang, S. Yang, X. Yang, Y. Yang, Z. Yang, V. Yeroshenko, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, X. Yuan, Y Yuan, E. Zaffaroni, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, S. Zhang, S. L. Zhang, Y. Zhang, Y. Z. Zhang, Y. Zhao, A. Zharkova, 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, V. Zhukov, J. Zhuo, Q. Zou, D. Zuliani, G. Zunica
原論文は CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 ✨ これは以下の論文のAI生成解説です。著者が執筆または承認したものではありません。技術的な正確性については原論文を参照してください。 免責事項の全文を読む
宇宙を、巨大で高速な粒子衝突型加速器として想像してみてください。そこは、物質の極めて小さな構成要素が、光速に近い速さで衝突し合う場所です。この混沌としたダンスの中で、物理学者たちはメソン(中間子)と呼ばれる、稀でエキゾチックな生き物を追い求めています。これらの粒子のほとんどは、一つの重いクォークと一つの軽いクォークから成る、普通のカップルのようなものです。しかし、中には Bc+ (「ビー・サブ・シー・プラス」と発音します)と呼ばれる、特別で稀なメソンが存在します。それは、異なるフレーバーを持つ二つの重いクォークから成る、唯一無二のパートナーシップを持つ存在です。それは、粒子界の「ユニコーン」のようなものです。非常に重く、かつ二つの重い成分から成っているため、生成されることは極めて困難であり、その寿命も短く(より軽い従兄弟たちの3倍の速さで消滅します)、非常に儚いものです。科学者たちは、このメソンがどのように崩壊するかを観察することに執着しています。なぜなら、その崩壊の仕方に、私たちの宇宙を支配する基本相互作用の鍵となる手がかりが隠されているからです。具体的には、二つの重いパートナーが互いに消滅し、一方のクォークが単に別のものに変化するのではなく、純粋なエネルギーから新しい粒子を生み出す「弱アニヒレーション(弱崩壊による対消滅)」と呼ばれる、謎めいたプロセスを探しているのです。
CERNのLHCbコラボレーションによるこの新しい論文は、まるで高額な賞金がかかった宝探しのようなものです。チームは、陽子衝突から収集された 9 fb−1 の積分ルミノシティに相当する膨大な量のデータを手に取り、そこから Bc+ メソンが「チャーム」クォークを含む粒子と、それを含まない(「チャームレス」な)メソンのペアへと崩壊する特定の様式を精査しました。彼らは、これら崩壊生成物の5つの特定の組み合わせを探していました。結果は、刺激的な発見と厳格な限界値が混在したものとなりました。彼らは、Bc+→D+K∗0 への崩壊を初めて観測することに成功し、分岐比と断片化比の積として (1.42±0.23±0.07±0.11)×10−6 を見出しました。また、別の二つの崩壊についても強い証拠を見つけました。一つは Bc+→D∗0K+ で、値は (1.46±0.30±0.11±0.05)×10−6 でした。もう一つは Bc+→Ds+ϕ で、値は (4.0±1.3±0.2±0.5)×10−7 でした。さらに、彼らは Bc+→D0K+ に関する以前の測定の精度を向上させ、(9.7±1.0±0.4±0.3)×10−7 という結果を得ました。
しかし、すべての探索で宝が見つかったわけではありません。彼らが Bc+→D0π+ の崩壊を探した際、信号は全く見つかりませんでした。発見の代わりに、彼らは厳格な上限値を設定しました。つまり、もしこの崩壊が起こるとすれば、それは極めて稀であり、95%信頼区間で 1.4×10−7 未満であるということです。この「不在」こそが、実は大きな手がかりとなります。これは、「弱アニヒレーション」のプロセスがここでの主要な力であり、クォークのフレーバーが変化する別のメカニズムではなく、このプロセスが支配的であることを示唆しています。チームはまた、Bc+→D0K+ の崩壊を調べることで、宇宙が物質と反物質をどのように区別しているか(CP対称性の破れの概念)を確認しました。彼らは非対称性がゼロと矛盾しないことを見出し、これはこの特定のシナリオにおいて、物質と反物質が同様に振る舞うことを意味しています。全体として、この論文は、これらの稀な崩壊が単純な理論が予測するよりもはるかに頻繁に起こることを裏付けており、Bc+ メソンの中にある二つの重いクォークが、実際に互いにアニヒレーションして新しい粒子対を生成しているという考えを強く支持しています。
技術要約:単一チャーム最終状態へのBc+崩壊の新たな測定
問題と動機
Bc+中間子は、異なるフレーバーを持つ2つの重いクォークから構成される唯一の基底状態中間子として特異な存在である。軽いB中間子ではbクォークのツリーレベルW放出崩壊が支配的であるが、Bc+の崩壊幅はcクークの遷移および弱アニヒレーション過程によって大きく支配される。具体的には、ツリーレベルのW放出崩壊は崩壊幅の約30%を占めるのみであり、約60%はcクォークの遷移によるものである。残りの約10%の崩壊率は弱アニヒレーションによって支配されており、b→u遷移はサブドミナント(副次的)であると予想されている。Bc+→D0K+の崩壊は既に観測されており、弱アニヒレーションの証拠を提供しているが、そのメカニズムにはさらなる検証が必要である。理論モデルは、もし弱アニヒレーションが主要な駆動源であるならば、ddˉまたはssˉペアのハドロン化を伴う崩壊(D+K∗0、D∗0K+、およびDs+ϕをもたらす)が、D0K+モードと同等の割合で発生することを示唆している。逆に、Bc+→D0π+モードは、抑制されたb→u遷移に大きく依存するため、著しく低い割合になると予想される。本論文は、弱アニヒレーションの支配性を確認し、既存の測定の精度を向上させるために、これらの関連する単一チャーム最終状態を探索する必要性に取り組んでいる。
手法
解析には、LHCb実験によって収集された、積算ルミノシティ9 fb−1(s=7および8 TeVで3 fb−1、s=13 TeVで6 fb−1)に相当する陽子陽子衝突データを使用する。本研究では、5つの観測量RDXに焦点を当てる。ここでRDXは、断片化分率比(fc/fu)と分岐比B(Bc+→DX)の積として定義される(Dはチャーム中間子、Xはチャームレス中間子)。
測定戦略として、系統誤差を最小限に抑えるために相対規格化手法を採用している。Bc+→D+K∗0、Bc+→Ds+ϕ、Bc+→D∗0K+、Bc+→D0K+、およびBc+→D0π+のシグナル収量を、同様の最終状態で再構成されたより豊富なB+崩壊モード(B+→D+D0およびB+→D0π+)に対して規格化して抽出する。
主な手順は以下の通りである:
- 選択: 離れた二次頂点を要求するハードウェアおよびソフトウェアトリガーを用いてイベントを選択する。組合せ背景事象を抑制するために、運動学的変数、頂点フィットの質、および粒子識別(PID)情報を利用して、学習されたBoosted Decision Tree (BDT) 分類器を使用する。
- 効率補正: 選択効率はシミュレーションサンプルから決定され、トリガー効率に対するデータとシミュレーションの差異はデータ駆動型の手法で補正される。Bc+中間子の短い寿命(約B+の3分の1)のため、離れた頂点の選択効率の慎重な取り扱いが必要となる。
- 収量抽出: Bc+およびB+候補の不変質量分布に対するアンビンンド最大尤度フィットを通じて、シグナル収量および規格化収量を抽出する。シグナルの形状はCrystal Ball関数を用いてモデル化し、部分的に再構成された崩壊(例:未再構成のπ0やγを含むもの)はパラメトリックPDFを用いてモデル化する。
- CP非対称性: Bc+→D0K+チャネルにおける直接CP対称性を測定するために、Bc+およびBc−候補に対する同時フィットを行う。
主要な貢献と結果
本論文は、Bc+→D+K∗0崩壊の初観測を報告し、Bc+→D∗0K+およびBc+→Ds+ϕの準二体モードの明確な証拠を提供する。Bc+→D0K+の測定は精度が向上しており、Bc+→D0π+モードは未観測のままである。
測定されたRDXの値(統計、系統、および外部の不確かさを伴う)は以下の通りである:
- RD+K∗0=(1.42±0.23±0.07±0.11)×10−6 (初観測)
- RD∗0K+=(1.46±0.30±0.11±0.05)×10−6 (明確な証拠)
- RDs+ϕ=(4.0±1.3±0.2±0.5)×10−7 (明確な証拠)
- RD0K+=(9.7±1.0±0.4±0.3)×10−7 (精度の向上)
- RD0π+<1.4×10−7 (95%信頼区間) (上限値)
さらに、Bc+→D0K+における直接CP非対称性は、ACP=0.07±0.10±0.03と測定され、ゼロと一致している。
意義
これらの結果は、単一チャームBc+崩壊において弱アニヒレーションが支配的であるという仮説を裏付けている。Bc+→D+K∗0およびBc+→D∗0K+がBc+→D0K+と同等の割合で観測されたことは、ddˉおよびssˉペアへのハドロン化が同様の確率で進行するという期待を支持している。Bc+→D0π+の非観測は、b→u遷移振幅のサブドミナント性を確認している。
導出された分岐比は、W放出およびペンギン振幅のみに基づいた予想よりも約2桁高く、Bc+崩壊の主要なメカニズムとして弱アニヒレーションが機能しているという結論を強化している。ベクトル中間子の最終状態(D∗0K+およびD+K∗0)は、D0K+モードよりも約1.5倍起こりやすいことが判明しており、これはB+→D(∗)K(∗)崩壊における観測結果と一致するパターンである。本研究は、Bc+の崩壊ダイナミクスおよび重いフレーバー物理学における弱アニヒレーションの役割に関する理解を大きく進展させるものである。
自分の分野の論文に埋もれていませんか?
研究キーワードに一致する最新の論文のダイジェストを毎日受け取りましょう——技術要約付き、あなたの言語で。
毎週最高の high-energy experiments 論文をお届け。
スタンフォード、ケンブリッジ、フランス科学アカデミーの研究者に信頼されています。
受信トレイを確認して登録を完了してください。
問題が発生しました。もう一度お試しください。
スパムなし、いつでも解除可能。